Google云計算現在于原本ALTS(Application Layer Transport Security)協議,所使用的X25519加密算法外,額外再以NTRU-HRSS算法進行加密,避免未來黑客使用量子運算技術,破解當前經加密的資料。
當開發者訪問URL為HTTPS開頭的網站,該連接受到安全公鑰加密協議保護,避免用戶資訊遭黑客竊取。目前廣泛部署的公鑰密碼算法,足夠抵御當前的黑客攻擊手法,但是由于量子運算技術的發展,普遍認為量子計算機將徹底破解這些算法,因此密碼學界也開始發展能夠抵御基于量子計算機攻擊的方法。
雖然現在量子計算機仍不具備破解RSA等加密方法,之所以Google現在就開始規劃防御措施,是因為攻擊者可能會先存儲加密資料,等到量子計算機足夠強大后再進行破解,又或是部分產品的生命周期,可能與未來量子計算機重疊,并且之后難以進行系統更新,因此需要提早準備。
考量這兩個主要原因,Google云計算已經在內部的ALTS(Application Layer Transport Security)協議上激活NTRU-HRSS算法,來加強抵御量子計算機攻擊的能力。
Google提到,目前美國國家標準與技術研究院(NIST)仍未決定后量子密碼(Post-Quantum Cryptography,PQC)標準,也因為目前的后量子算法仍屬于臨時性質,所以Google內部的ALTS便成為了良好的試驗對象,借由控制所有端點抵御先存儲后解密攻擊,同時,當未來NIST決定采用不同的標準,Google也可以相對簡單地進行切換。
但是部署新密碼系統有其風險,因為仍未經實際測試,為了避免新密碼系統存在漏洞的風險,Google將NTRU-HRSS算法作為額外的防護層,如此便能夠確保系統,仍受到原本經驗證加密方法的保護。
之所以Google選擇部署NTRU-HRSS算法,是因為在抵抗量子的算法中,NIST更青睞基于格(Lattice)的算法,最近NIST批準第一個后量子密碼密鑰封裝機制(KEM)Kyber,Kyber具有高性能的優點,但是目前仍有一些知識產權的爭議。
另外一個格算法便是NTRU-HRSS KEM算法,Google提到,專家認為該算法是在格解決方案中,更為保守的選擇。因此有鑒于性能和成熟度,Google選擇在ALTS協議,使用NTRU-HRSS KEM算法。
目前Google使用混合方法來部署加密機制,同時在ALTS中使用X25519和NTRU-HRSS,也就是說,攻擊者現在必需要突破兩層防御,才能成功破解訪問資料。