量子威脅倒數中，NIST擴大量子安全簽章標準布局

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科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳發表於 2026年5月26日

圖、量子威脅倒數中，NIST擴大量子安全簽章標準布局

美國國家標準暨技術研究院（NIST）近期宣布，九項後量子數位簽章演算法正式晉級第三輪標準化評選，顯示全球資安體系正加速為「量子時代」預作準備。隨著量子運算技術持續突破，現行廣泛使用的RSA與橢圓曲線加密（ECC）被視為未來可能遭量子電腦破解的對象，各國政府與科技產業因此積極投入後量子密碼（Post-Quantum Cryptography, PQC）技術布局。

此次進入第三輪的演算法包括FAEST、HAWK、MAYO、MQOM、QR-UOV、SDitH、SNOVA、SQIsign與UOV。NIST表示，第三輪評估預計持續約兩年，期間允許研究團隊更新規格與實作內容，以進一步驗證安全性與效能。由於數位簽章廣泛應用於軟體更新、金融交易、身份驗證與雲端服務，其安全性已成為全球數位基礎建設的核心議題。

NIST自2016年啟動後量子密碼標準化計畫，目的在於提前因應量子電腦對現有公鑰密碼系統的潛在威脅。傳統加密技術之所以安全，主要建立在質因數分解與離散對數等數學難題上，但量子電腦理論上可利用Shor演算法大幅縮短破解時間。一旦大型可用量子電腦問世，銀行、政府、國防與醫療等高度依賴數位加密的產業，都可能面臨資安風險。

此前NIST已完成首批後量子標準制定，包括CRYSTALS-Kyber（ML-KEM）、CRYSTALS-Dilithium（ML-DSA）、FALCON（FN-DSA）與SPHINCS+（SLH-DSA）等演算法。這些方案大多建立在「晶格密碼學」（Lattice-based Cryptography）基礎上，被認為同時能抵抗傳統與量子電腦攻擊。不過，NIST此次推動額外簽章標準化，目的之一正是避免過度依賴單一數學架構。

因此，新一輪候選演算法特別納入多變量密碼學（Multivariate Cryptography）、編碼密碼學（Code-based Cryptography）以及其他新型代數架構，希望建立更多元的安全基礎。資安研究界普遍認為，數學模型多樣化能降低單一演算法被突破時所帶來的系統性風險，也符合現代資安強調的「密碼敏捷性（Cryptographic Agility）」概念，即系統能快速替換不同加密方案。

NIST指出，除了安全性之外，第三輪評估也將檢驗各演算法的計算效率、簽章大小、驗證速度，以及對旁路攻擊（Side-channel Attack）的抵抗能力。這代表未來標準不只是追求理論安全，更必須兼顧實際部署需求。例如物聯網裝置、行動設備與雲端平台，對運算資源與傳輸容量都有不同限制，因此演算法效能將成為產業導入的重要考量。

量子安全議題也逐漸從學術研究轉向產業實務。由於資安界已出現「先蒐集、後解密」（Harvest Now, Decrypt Later）攻擊模式，駭客可能提前竊取加密資料，待未來量子電腦成熟後再進行破解，因此企業必須提早部署量子安全架構。尤其基礎建設、半導體、金融與國防等領域，許多設備生命週期長達十年以上，更需要提前完成密碼系統升級。

NIST預計於2027年舉辦第七屆後量子密碼標準化會議，持續推進全球量子安全合作。從產業角度觀察，後量子密碼不只是資安技術升級，更將帶動晶片設計、硬體安全模組（HSM）、雲端平台與通訊設備的新一波轉型。當量子運算逐步從實驗室走向商業化，誰能率先建立量子安全基礎設施，將可能成為下一階段全球數位競爭的重要關鍵。(1115字；圖1)

參考資料：
Nine Candidates Advance to the Third Round of the Additional Digital Signatures for the PQC Standardization Process. NIST, 2026/5/14
What are NIST’s 3 Post-Quantum Cryptographic Standards? GolbalSign, 2026/5/20
NIST Advances Nine Post-Quantum Signature Algorithms to Third Round. The Quantum Insider, 2026/5/21

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