Skip to content

GCRI · Квантовые технологии

Постквантовая криптография

Post-quantum cryptography replaces public-key algorithms that a future quantum computer could break with new classical algorithms designed to resist it. NIST has published standards, protocols are being updated, and organisations face a long migration across software, hardware and certificates. This page sets out the new algorithms, how migration is planned and measured, and what evidence serves the organisations and agencies carrying it out.

02Вопрос

Post quantum cryptography: how the risk develops.

Transition security and algorithm standards. The dossier below sets out how the risk develops, what is measured, where the data come from, how it is modelled and who decides.

Механизм

New hard problems

Post-quantum algorithms rely on mathematical problems, such as those on lattices or hash functions, for which no efficient quantum attack is known.

Механизм

Larger keys and signatures

Many post-quantum schemes use larger keys or signatures than current ones, affecting bandwidth, storage and constrained devices.

Механизм

Hybrid modes hedge risk

Combining a classical and a post-quantum algorithm keeps security if one is later broken, a common choice during transition.

Механизм

Agility eases future change

Системная designed to swap algorithms easily reduce the cost of this migration and the next one.

03Мониторинг

Трекер постквантового перехода.

Экран, который команда использовала бы для отслеживания этой темы: её показатели, состояния и решения. Названия приведены для примера, а значения иллюстративны.

Трекер постквантового перехода

Post quantum cryptography · Crypto inventory · Wave 3

Долгоживущие данные под рискомGCRI · Квантовые технологии

Миграция

  1. Инвентаризациявся криптография
  2. Расставить приоритетысрок жизни данных
  3. Выбратьстандартные алгоритмы
  4. Гибридное развёртываниеклассическая и постквантовая криптография
  5. Испытыватьсовместимость
  6. Переключитьвывод из эксплуатации

Системы по приоритету

Подпись архивовRSA-204829Гибрид ML-DSAПилотирование
VPN-шлюзECDH8Гибрид ML-KEMЗапланировано
Платёжный HSMRSA-307211Дорожная карта поставщикаЗаблокировано
Web TLSECDHE2Гибридный обмен ключамиГотово

Прогресс

Инвентаризировано, %74 of 100 requiredГибридное внедрено, %19 of 50 requiredВыведено, %5 of 25 required
Post-quantum migration tracker: the screen’s structure, terms and states for Post quantum cryptography.Примеры названий и иллюстративные значения; макет, а не запись и не действующая система.
05Методы и доказательная база

How post quantum cryptography is modelled, measured and tested.

Модель, её допущения, данные и неопределённость в том виде, в каком их проверил бы учёный или инженер. Структуры следуют опубликованным методам. Показанные значения являются иллюстративными, а не результатами.

Модель системы

The couplings between the systems in post quantum cryptography: signs of influence, a reinforcing and a balancing loop, and cross-links where stress jumps.

++−+Квантовые технологииКибербезопасностьСообществаЭкономикаR усиливающаяB балансирующая
Causal loop diagram from the page’s systems; signs show the direction of influence. Illustrative structure for a system dynamics or network model, not estimated couplings.
Руководящие принципы FAIR · GO FAIR и FORCE11W3C PROV · Консорциум Всемирной паутиныРуководство по единообразному учёту неопределённостей · МГЭИКCEOS Analysis Ready Data · Комитет по спутникам наблюдения Земли
06Индикаторы

Что измеряется и насколько хорошо.

Каждый показатель указывает свою единицу, периодичность, тип источника и метку доказательной базы, которую несло бы значение. Значения не показываются: программа предоставляет их под собственную ответственность.

ИндикаторЕдиницаПериодичностьТип источникаМетка
Standardised post-quantum algorithmsколичествоper standard releaseNIST and other standards bodiesОпубликованная статистика
Protocols with post-quantum support specifiedколичествона каждую оценкуIETF and other standardsОпубликованная статистика
Web traffic using post-quantum key agreementpercent of connectionsежемесячноNetwork measurementsНАБЛЮДАЕМО
Organisations with migration planspercent of surveyed organisationsper surveySurveysСООБЩЕНО
Cryptanalysis results against candidate schemescount of significant attacksна каждое рецензированиеCryptographic literatureСООБЩЕНО
Validated implementationsколичествоежегодноCryptographic module validation listsОпубликованная статистика
07Источники

Откуда берётся доказательная база.

Названные публичные наборы данных и институциональные записи, каждый со своим классом лицензии. Источники по соглашению используются только на их условиях и никогда не публикуются повторно.

ИсточникЧто он даётКласс лицензии
NIST post-quantum cryptography project and FIPS 203, 204 and 205Standards, documentation and additional selectionsPublic domain, US government
IETF post-quantum and hybrid protocol workIntegration into TLS, SSH and other protocolsOpen, IETF Trust terms
National cyber agency migration guidanceTimelines and prioritiesPublic, terms per agency
Open Quantum Safe projectOpen-source implementations for testingOpen source, MIT licence
Cloudflare Radar and similar measurementsAdoption in web trafficPublic, terms per provider (to check)
08Решения

Кто принимает решения и чему служит доказательная база.

Quantum Technologies prepares evidence. The decisions below are taken by the authorities named, under their own rules, and never by the platform.

Кто принимает решениеВопросДоказательная база, которую обслуживает эта страница
Organisations and security teamsКакие системы to migrate first and howPlanning guides; performance comparisons
Органы по стандартизацииWhich algorithms and parameters to standardiseCryptanalysis evidence
VendorsWhen and how to ship post-quantum supportAdoption and protocol evidence

Результаты, которые даёт эта тема

  • Migration planning guides with inventory and prioritisation steps
  • Performance comparisons of standard algorithms
  • Adoption tracking summaries
  • Evidence notes on cryptanalysis of new schemes
09Ключевые вопросы

Что спрашивают эксперты.

Migration questions start with an inventory.

  • Where does an organisation use public-key cryptography, in which системы, protocols, devices and suppliers?
  • Which data must remain confidential long enough to be at risk from future decryption?
  • Which post-quantum algorithms are standardised, and what are their performance and size trade-offs?
  • Should systems combine classical and post-quantum algorithms during the transition?
  • Can systems change algorithms easily in future, a property known as crypto-agility?
10Механизмы

Механизмы и движущие факторы.

Today’s public-key cryptography rests on mathematical problems, such as factoring large numbers, that are hard for classical computers but could be solved efficiently by a large quantum computer running known algorithms. Symmetric encryption and hash functions are much less affected and can be strengthened by using longer keys. The urgent problem is therefore key exchange and digital signatures.

Two pressures drive timing. The harvest-now, decrypt-later threat means confidential data intercepted today could be read once a capable machine exists. Migration time is long: cryptography is embedded in hardware, firmware, protocols and supply chains, and some devices stay in service for decades. If the time data must stay secret plus the time migration takes exceeds the time until a capable quantum computer exists, data is already at risk.

11Методы и данные

Как это изучается и где пределы методов.

Метод или данныеЧто он показываетОграничения
Cryptographic inventory and discovery toolsWhere vulnerable algorithms are usedEmbedded and third-party cryptography is easily missed
Cryptanalysis of candidate algorithmsConfidence in algorithm securityNew algorithms have less analysis history; some candidates were broken during evaluation
Performance and interoperability testingKey sizes, speed and protocol fitResults vary with hardware and implementation
Risk-based migration planningPriorities by data lifetime and system criticalityDepends on uncertain quantum timelines
13Where this page’s references

Where this page’s references lead.

Органы и документы, с которыми сопоставляется эта страница. Статусы и редакции меняются; каждая ссылка ведёт к выпускающему органу.

15Вопросы

Вопросы и ответы.

What did NIST standardise?
In FIPS 203, 204 and 205, a lattice-based key encapsulation mechanism (ML-KEM), a lattice-based signature (ML-DSA) and a hash-based signature (SLH-DSA), with further algorithms in progress.
Is post-quantum cryptography quantum technology?
No. It runs on ordinary computers. It is designed to resist attacks by quantum computers.
Why use hybrid schemes?
Because combining classical and post-quantum algorithms keeps a connection secure if either is later found weak, hedging the risk of new schemes.
Do we need quantum computers to use post-quantum cryptography?
No. Post-quantum algorithms run on ordinary computers and devices. They are designed to be hard to break even for a future quantum computer.
What is a hybrid approach?
Combining a classical and a post-quantum algorithm so that security holds if either remains unbroken. It is used by some during the transition while confidence in new algorithms grows.
Is the platform’s Universe mission theme on migration readiness active?
The registry lists post-quantum migration readiness as a candidate mission theme for this platform. Mission selection is decided by The Global Risks Forum (GRF) within its instruments, and nothing is active until it is on the record.
ОтчётыВнести вклад

Поделитесь доказательствами с этой страницы.

Отчёты is the Consortium’s quarterly publication. What you know about this subject can become evidence, a case or a correction in the next edition, credited to you and published under CC BY 4.0 where it is your own work.

GCRIКвантовые технологииЭкспоненциальные технологииОбзор стратегического прогнозирования

Никогда не отправляйте персональные данные, сведения о чувствительной инфраструктуре или то, чем вы не вправе делиться. Материал проходит рассмотрение перед использованием; его отправка не дает авторских или редакционных прав, а спонсорство никогда не покупает выводы.

Квантовые технологии

Предложите метод, набор данных или вопрос.

Информация и запросы открыты уже сегодня. Запрос получает номер и указывает следующий шаг; заявки, платежи, выделение вычислительных ресурсов и регистрации открываются только тогда, когда существуют их команда, условия и возможности для проверки.

Правовая информация

Карты, данные и рисунки на этом сайте приводятся для контекста и общей информации. Они не являются советом, прогнозом или предупреждением; ограничения информации изложены в Оговорках и уведомлениях о данных.