面向未来的隐私保护：Nym 的后量子安全路线图

什么是后量子密码学？

数量计算

量子计算机是一种新型计算机，它利用量子力学原理，能够比经典计算机更高效地解决某些问题。尽管它们目前仍处于初期阶段，规模和功能有限，但它们有潜力打破许多现有加密系统所依据的数学假设。特别是，预计量子计算将能够分解大多数现代密码学所依赖的大数！

后量子密码学

后量子密码学（PQC） 指的是一代新型密码算法，旨在同时抵御传统计算机和量子计算机的攻击。 PQC 通过将基础数学假设修改为量子计算机似乎不具备任何优势的假设来实现这一点。虽然当今广泛使用的加密基础组件（例如 密钥交换协议 和 数字签名）对经典计算机而言非常有效，但除非改变其底层算法，否则它们在未来将容易受到 量子攻击 的威胁。

PQC 引入了既能抵御经典攻击者又能抵御量子攻击者的替代方案。重要的是，这些新算法专为当今的硬件而设计，使得早期采用既可行又实用。

向后量子密码学的转型现在开始

每一代加密技术最终都会面临同样的现实：曾经被认为安全的系统开始出现漏洞。尽管量子计算机仍处于发展阶段，但对密码学进行现代化改造对于长期安全至关重要。值得庆幸的是，实现这一目标所需的资源已经准备就绪。

后量子数据危机

今天就开始为后量子时代做规划的一个更为紧迫的原因，在于加密数据的长期敏感性。即使目前尚不存在能够破解现有加密方案的大规模量子计算机，攻击者已经可以收集并存储加密通信，以期在未来对其进行解密。这种策略通常被称为**“先收集，后解密”**。我们知道，许多政府（以及越来越多的私营公司）有能力记录通过互联网发送的几乎每一个加密数据包，而Nym正是为了应对这一威胁，构建了噪声生成混合网络（NGM）。

然而，危险在于像美国国家安全局（NSA）这样的强大对手——即使他们目前尚未拥有量子计算机——最终也会获得一台。这将使他们能够解密多年来记录的大量加密消息。对于需要处理数据且这些数据必须在数年甚至数十年内保持私密性的个人和组织而言，尽早采用后量子安全防护措施不仅是一种前瞻性思维，更是至关重要的必要之举。

为后量子加密做准备

向现代密码学的转变不仅仅是理论上的——它已经正在进行中。 2024年，美国美国国家标准与技术研究院（NIST）制定了正式的时间表，以逐步淘汰广泛使用的加密算法，包括RSA和椭圆曲线密码学（ECC）。这些算法计划在未来几年内逐步淘汰，并要求在 2035 年前完成全面过渡——这是数字安全标准演进过程中的一个重要里程碑。

与此同时，后量子密码算法的标准化工作正在积极推进中。一些候选方案——例如用于密钥建立的 CRYSTALS-Kyber (ML-KEM)，以及用于数字签名的 CRYSTALS-Dilithium (ML-KEM)、FALCON 和 SPHINCS+ (SLH-DSA)（用于数字签名）——已被选定进行标准化。其他项目仍在持续评估中。这标志着在应对当前及新兴技术能力方面，确保加密韧性迈出了重要一步。

Nym 对后量子安全性的做法

在 Nym，我们正以审慎且前瞻的态度，致力于在整个生态系统中整合后量子密码学——从内部节点通信到终端用户连接，再到核心协议层。我们正在与后量子密码学领域的顶尖专家积极合作，以确保此次过渡顺利进行，并在隐私、性能和长期韧性之间取得平衡。

我们不会急于采用最新的加密技术趋势，而是致力于为面向未来的隐私保护奠定坚实基础。我们迈向后量子安全之路的路线图，首先是从建立现代化的安全通信通道开始，随后在 Nym 架构的每个层级逐步引入抗量子密钥交换机制。在选择后量子算法时，我们正在仔细评估一系列经过充分研究的选项，包括由 NIST 标准化的算法。我们的目标是采用稳健且经过彻底分析的方案，并在适当的情况下使用混合方法。这确保了我们系统的安全性不会仅依赖于单一加密原语的强度。

Nym 的后量子保护路线图

使用 NymVPN 时，您可以选择两种模式：2 跳快速模式 和使用噪声生成混合网络的 5 跳 匿名模式。两者都依赖于强大且现代的 密码学原语。在 快速模式 下，客户端流量通过 AmneziaWG 协议 进行保护，该协议可确保用户与出口网关之间实现高效、经过身份验证的加密及安全通信。在匿名模式下，流量会使用 Sphinx 加密数据包格式 进行封装，以提供强有力的元数据保护。

这些协议的基础是加密密钥交换机制，这对建立安全且具有前向保密性的通信至关重要。正因如此，我们今年的主要目标之一就是在整个 Nym 技术栈中引入 后量子安全的密钥交换，确保系统能够长期抵御经典和量子攻击者的威胁。

Nym 网络的后量子安全性

基于 Noise 协议，我们计划将后量子安全的密钥交换机制集成到混合节点之间的 Noise 通信通道中。这将确保通过网络中继的消息能够受益于前向保密，并始终能够抵御经典和量子攻击者的威胁。这是确保 Nym 网络在未来几年内继续提供强有力的隐私保障的关键一步。

客户端的后量子保护

接下来，我们将将后量子保护扩展到用户连接。这意味着通过后量子安全密钥交换，升级客户端（或应用程序）与 Nym 网络入口节点之间的通信。通过这种方式，Nym 将确保您的流量从第一跳开始——从您的设备一直到网络——都受到抗量子加密的保护。

Sphinx 数据包格式中的后量子密钥交换

最后，我们将通过后量子安全密钥交换，增强 Sphinx 数据包格式——Nym 正是利用该格式来实现元数据私有消息的路由。这将增强 NGM 的加密核心，确保消息封装和路由能够抵御未来的密码分析技术进步，包括量子计算带来的技术进步。

五. 结论

我们的承诺非常明确：隐私不应是您需要主动选择才享有的权利——它理应成为持久的保障。 Nym 的使命是让隐私触手可及且坚不可摧——确保先进的加密保护不仅是特权，更是权利。

我们不仅在关注标准的发展，更在积极为一个后量子安全成为新常态的未来做准备。通过今天打下基础，我们正在构建一个未来——在那个未来，后量子安全不再是事后才考虑的问题，而是支撑真正、持久隐私的标准。