芬兰如何为量子计算时代的加密技术“未雨绸缪”

芬兰正在帮助打造未来可能破解互联网加密的量子计算机,同时也走在防止这种情况发生的技术前沿。

试想一下:寻找新型电池材料、开发绿色能源催化剂,甚至合成全新药物分子,未来都可能只需现在几分之一的时间。这就是量子计算的前景——而芬兰正站在开发这个技术的最前沿。

在赫尔辛基以西的埃斯堡,VTT技术研究中心和IQM量子计算机公司(IQM Quantum Computers)的团队正在开发超导量子处理器,这些处理器可以解决当今传统计算机根本无法处理的问题。

然而,在这些技术奇迹背后,这种颠覆性的潜力也给网络安全带来了严峻挑战。预计这些有望推动现实世界重大突破的机器,也将打破当今的加密标准——而且最早可能在2030年代就会发生。

这种威胁是真实存在的。

“只有转向具备量子安全性的解决方案,我们才能确保数字服务继续保持安全。”维萨·瓦利瓦拉(Visa Vallivaara)说道,他是超越后量子密码学界限(BLimPQC)的研究团队负责人。

立即行动,日后解密

一张航拍照片显示,在一个点缀着岛屿的海湾前,公寓楼和大学建筑被树木环绕。

在赫尔辛基以西的埃斯堡,VTT技术研究中心和IQM量子计算机公司(IQM Quantum Computers)的团队正在开发超导量子处理器。
照片:Hanna Saari/参观埃斯堡

VTT正在牵头这个为期三年的BlimpQC项目。该项目于2025年4月启动,重点开发具备量子安全性的加密与身份识别系统,以及部署这些系统所需的密钥管理工具。

瓦利瓦拉说:“向量子安全加密方法的过渡需要时间,因此工作必须立即开始。”

“很多人以为只有量子计算机才能使用后量子密码技术,但实际上,一台普通电脑就足够了。”

在一张半身肖像照中,一个名叫维萨·瓦利瓦拉的人看着镜头。

维萨·瓦利瓦拉说:“我们现在在互联网上发送的通信……就已经可能被窃取,然后被量子计算机破解。”
照片由维萨·瓦利瓦拉提供

这场必要的转变常被拿来与“Y2K”问题相比——但这场转变影响范围更广,也更加复杂。Y2K 是 “2000年” 的缩写,指的是人们曾担心技术系统在年份从1999年进入2000年时发生故障,因为当时许多计算机只使用两位数字来表示年份(例如“99”)。当前这种威胁也有一个令人不安的名字:“现在收集,日后解密”(简称 HNDL)。

瓦利瓦拉说:“我们现在在互联网上发送的信息,比如交换加密密钥,然后传输机密信息或健康数据,其实已经可能被窃取,并随后被量子计算机破解。”瓦利瓦拉说道。

那些尽早开始准备的人,将能避免在最后关头仓促升级系统,或等到数据已经遭到泄露后才被迫应对的局面。

巨大的影响

一名身穿实验服、戴着手套的人,正在调试一台布满金属部件和线路、看起来十分精密的机器。

一名员工正在VTT的研究实验室操作量子计算机测试低温恒温器。
照片:VTT

芬兰最知名的出口品牌,例如诺基亚和 Supercell,已经赢得了全球范围的赞誉。但芬兰在数字世界留下的最深刻印记,或许并不像这些品牌那样显而易见。

“当你使用信用卡付款时,这笔交易很可能会经过全球各大银行系统。而我们的解决方案能够确保交易过程是安全的,并且身份验证是正确完成的。”苏维·兰皮拉(Suvi Lampila)说道。她是 SSH 通信安全公司的 SSH(安全外壳协议)研究员。

在一张半身肖像照中,一个名叫苏维·兰皮拉的人看着镜头。

“在网络安全领域,芬兰所扮演的角色,远比人们想象中的要重要得多。”SSH通信安全公司的兰皮拉说。
照片由苏维·兰皮拉提供

该网络安全公司在三十年前推出了其安全外壳协议。结果怎么样?如今,超过95%的互联网服务器都安装了SSH。

“在网络安全领域,芬兰所扮演的角色,远比人们想象中的要重要得多。”兰皮拉说。“许多支撑互联网运行的基础安全技术,都深深植根于这里。”

芬兰方式

一名身穿防护服、戴着口罩的实验人员,正在实验室里通过高倍显微镜进行观察。

几家公司和组织正在合作开展BlimpQC(超越后量子密码学极限)项目。
照片:IQM

BlimpQC项目将SSH等网络安全公司、高校和政府机构联合起来,这反映了芬兰在提升数字韧性方面的公私合作的方针。

“如果我们内部竞争过于激烈,我们就会在与那些更大的国家竞争时处于劣势,” 瓦利瓦拉说道,“因此,我们长期以来一直保持着产业界、学术界与政府之间协作的传统。”

这是一种恰逢其时的本能。“即便是全球最大的公司,也无法仅凭自身力量完成这场后量子密码(PQC)转型。”兰皮拉说道。

“在这样的项目中开展合作时,你会真切感受到,我们正一起朝着正确的方向前进,这无疑会带来很大的帮助。” 她说道。这样就不会出现“我们提出了一个很棒的想法,却没有实际落地应用”的情况。“这是来自不同领域之间的一种相互交流与融合。”

芬兰闻名世界的平等工作文化,同样也起到了积极作用。好的主意能够超越等级制度。“是谁提出这个点子其实并不重要,只要它是个好点子就行。”兰皮拉说道。“在我们的社会中,推进某些事情发展的门槛要比其他国家低得多。”

作者:詹姆斯·奥沙利文(James O’Sullivan),2026年7月