2026年8月7日 星期五

[研究]簡介 PQC(Post-Quantum Cryptography,後量子密碼學)

[研究]簡介 PQC(Post-Quantum Cryptography,後量子密碼學)

2026-08-07

PQC(Post-Quantum Cryptography,後量子密碼學)是一套即使未來量子電腦成熟,也能抵抗其攻擊的密碼演算法。目前全球正逐步將傳統密碼演算法(RSA、ECC)替換為 PQC。

為什麼需要 PQC?

大型容錯量子電腦可利用 Shor's Algorithm(秀爾演算法) 在可行時間內破解 RSA 與 ECC。因此需要新的密碼演算法。


PQC 能防什麼?

PQC 的目標是保護:

  • HTTPS(TLS)
  • VPN
  • SSH
  • 電子郵件加密
  • 數位簽章
  • 程式碼簽章
  • 憑證(Certificate)
  • 身分驗證協定

避免量子電腦破解。


PQC 不是什麼?

PQC 不是:

  • 暴力破解
  • AI 破解
  • 猜密碼
  • 社交工程
  • 多因子驗證(MFA)

它只是新的密碼演算法。

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NIST 已標準化的 PQC 演算法

美國 National Institute of Standards and Technology 已完成第一批 PQC 標準化。

用途 演算法
金鑰交換 ML-KEM(原 Kyber)
數位簽章 ML-DSA(原 Dilithium)
數位簽章 SLH-DSA(原 SPHINCS+)

目前這些已成為正式標準。

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PQC 不代表所有密碼都要換

例如:

會被替換

  • RSA
  • ECC

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不需替換

對稱式密碼:

  • AES-128
  • AES-256

雜湊函數:

  • SHA-256
  • SHA-384

它們受到量子電腦的影響較小,只需適度增加安全強度(例如使用 AES-256)。

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HTTPS 如何使用 PQC?

目前的新型 TLS 通常採用混合模式(Hybrid):


傳統: TLS └─ ECDHE 混合: TLS ├─ ECDHE └─ ML-KEM

即使其中一種演算法未來被破解,另一種仍可提供保護,因此可兼顧相容性與安全性。

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PQC 是否代表不用帳號密碼?

不是。

PQC 保護的是:

  • 金鑰交換
  • TLS 連線
  • 憑證
  • 數位簽章

登入網站仍然需要:

  • 帳號
  • 密碼
  • 或 MFA(多因子驗證)

PQC 並不會取代身分驗證流程。


PQC 目前的發展

目前已有許多作業系統、瀏覽器與軟體開始支援或測試 PQC,例如:

  • Windows(逐步加入支援)(Windows Server 2019和 2022不支援,Windows Server 2025支援)
  • Linux(透過新版 OpenSSL 等)
  • Chrome、Edge、Firefox(陸續測試與導入混合式 TLS)
  • OpenSSL 3.5 之後開始納入標準化 PQC 演算法支援

實際部署仍需作業系統、TLS 函式庫、Web Server(如 IIS、Apache、Nginx、Tomcat)以及應用程式共同支援。

簡單總結

問題 答案
PQC 是什麼? 可抵抗量子電腦攻擊的新一代密碼演算法。
主要取代什麼? RSA、ECC。
AES、SHA 要換嗎? 通常不用,只需採用較高安全等級(如 AES-256)。
PQC 會取代帳號密碼? 不會。
PQC 能防量子破解 HTTPS? 可以,目的就是保護 TLS、憑證與金鑰交換。
目前是否已開始部署? 是,全球正逐步導入,以混合模式(傳統 + PQC)為主。


(完)

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