量子计算的出现对几十年来一直保护我们数字基础设施的传统加密方法构成了前所未有的威胁。当前的加密系统，包括 RSA、椭圆曲线加密（ECC）和 Diffie-Hellman 密钥交换，依赖于传统计算机在计算上难以解决的数学问题。然而，运行 Shor 算法的量子计算机理论上可以在创纪录的时间内破解这些加密方案，使它们几乎毫无用处。
这种威胁不仅仅是理论上的。主要科技公司和政府正在投资数十亿美元用于量子计算研究，IBM、Google 和其他公司实现了重要的量子里程碑。虽然能够破解当前加密的大规模、容错量子计算机可能还需要几年时间，但“Y2Q”（量子岁月）倒计时已经开始。组织必须现在做好准备，因为一旦量子计算机成熟，今天被盗的加密数据就可能被解密，这一概念被称为“先收获，后解密”攻击。本文介绍了量子计算如何威胁当前的加密方法，以及现代数据库如何实施抗量子加密算法来保护数据免受未来的量子计算机攻击。
使用抗量子加密技术抵御量子威胁
抗量子加密，也称为后量子密码学（PQC），代表了一类新型加密算法，旨在抵御来自经典计算机和量子计算机的攻击。与当前基于整数分解或离散对数的方法不同，抗量子算法依赖于即使对于量子计算机来说也仍然困难的数学问题。
美国国家标准与技术研究院（NIST） 一直在引领标准化工作，在经过严格评估后选择了几种算法。关键方法包括基于格的加密技术（用于密钥封装的 CRYSTALS-Kyber、用于数字签名的CRYSTALS-Dilithium）、基于哈希的签名（SPHINCS+）和基于代码的加密技术。这些算法在安全性、性能和密钥大小之间提供了不同的权衡，使组织能够根据其特定需求选择合适的解决方案。
量子抗性加密的现代数据库支持
数据库供应商正在积极实施抗量子加密以保护敏感数据。IBM DB2 集成了 CRYSTALS-Kyber 和 CRYSTALS-Dilithium 算法，提供量子安全密钥交换和数字签名。Oracle 数据库在最新版本中增加了后量子加密支持，专注于保护静态和传输中的数据。
Microsoft SQL Server 现在支持 NIST 批准的量子安全算法，而 PostgreSQL 则为后量子加密功能提供扩展。云数据库提供商也在推进量子准备 — Amazon RDS 和 Aurora 参与了 AWS 的量子安全加密计划，Google Cloud SQL 支持后量子 TLS 协议，Azure SQL 数据库实施了 Microsoft 的抗量子解决方案。
CockroachDB 等专业数据库具有内置的抗量子算法支持，而 MongoDB Atlas 和 Apple 的 FoundationDB 则提供后量子加密选项。这些实施通常侧重于三个关键领域：加密静态数据、通过量子安全 TLS 保护传输中的数据，以及使用抗量子数字签名保护身份验证过程。
Navicat：Quantum 时代的安全数据库管理
随着组织过渡到抗量子加密，可靠的数据库管理工具对于有效管理安全实施变得至关重要。Navicat 的综合数据库管理和开发工具为安全地使用现代数据库提供了必要的功能。该平台支持跨多个数据库系统的安全连接，使管理员能够放心地管理加密的数据库。
Navicat 的工具通过高级加密协议促进安全的数据库连接，帮助数据库专业人员实施和维护安全最佳实践。该平台的直观界面允许管理员配置安全设置、监控数据库访问，并确保符合不断发展的加密标准，而不会影响工作效率或功能。
结语
向抗量子加密的过渡是计算历史上最重要的安全升级之一。随着量子计算的进步，组织不能等待 - 现在是准备的时候了。现代数据库系统已经在实施后量子加密，为长期数据安全奠定了基础。
要成功实现这一转变，不仅需要采用抗量子算法，还需要利用支持安全实施和管理的专业级数据库管理工具。通过将量子安全加密与强大的数据库管理实践相结合，组织可以构建弹性数据基础设施，为量子未来做好准备。
