Applications of Post-quantum Cryptography

随着量子计算机不断发展，依赖于复杂数学问题的传统加密系统可能会遭遇无法预见的漏洞。与常规计算机不同，常常被认为在加密攻击中不划算的量子计算机在计算速度上具有显著优势。这种区别可能会使目前使用的算法变得不太安全甚至完全容易受攻击，迫使探索后量子加密（PQC）作为应对量子威胁的最合理解决方案。本文旨在提供关于PQC应用、优点和挑战的最新信息。本文采用系统性的范围性综述，范围限定在2022年和2023年，只使用在科学期刊上发表的文章。本文审查了各种领域中量子计算应用的文章。然而，本文的范围限定在PQC领域，因为大多数分析的文章都涉及到这个领域。随后，本文分析了各种PQC算法，包括基于格子的、基于哈希的、基于代码的、多项式和同构基础密码学等。每种算法都根据其潜在应用、稳健性和挑战进行评估。所有分析的算法在数字签名、通信渠道和物联网等后量子时代的应用中都很有前途。此外，一些算法已经在银行交易、通信和知识产权领域实现。然而，尽管这些算法有潜力，它们面临着严重的挑战，因为它们缺乏标准化，需要大量的存储和计算能力，并可能存在未知的漏洞，只有经过多年的密码分析才能发现。

后量子密码学的应用、优点和挑战的系统性综述

系统性综述了后量子密码学中各种算法的应用、鲁棒性和挑战，包括基于格、哈希、码、多项式和同源密码学，以及它们在数字签名、通信渠道和物联网等领域的应用。

所有分析的算法在后量子时代具有潜在的应用前景，部分算法已经在银行交易、通信和知识产权等领域得到实现。

最近的相关研究主要集中在后量子密码学算法的具体实现和应用方面，如基于同源密码学的加密方案和基于格的数字签名方案。