在组织的整个加密基础设施中，最难以改变的就是证书。 PKI 是数字信任的无声支柱：它表明网站就是它所声称的那样，更新来自正确的来源，文件由任何应该签署的人签署。
该基础设施有一个特点，使其对量子风险特别敏感：有效期长且变化缓慢。根证书可以保存数十年。改变信任链的基础涉及可能不再接收更新的制造商、浏览器、操作系统和设备。这是一种你提前几年计划或仓促承受的事情。
对于公共部门来说，签名和存储公民数据的有效性长达数十年，情况甚至更加严重。本文通过讨论领导者，尤其是公共管理者，现在需要开始规划什么来结束本系列。
为什么 PKI 是最难的情况
大多数后量子迁移是费力但有限的：您更新库、调整配置、在明确定义的边界内交换算法。 PKI 出于三个原因偏离了该标准。
第一，长寿。根证书的有效期可以是二十年或更长时间。它是分布式的并受到众多系统的信任。替换它不是本地操作，而是系统的协调编排。
其次，依赖链。对 PKI 的信任是分层的：根签署中介，后者签署最终证书。迁移层次结构需要发行者、分配信任者和消费信任者之间的协调，而且并非每个人都以相同的速度移动。
第三，不更新的遗留问题。嵌入式设备、工业系统、现场长寿命设备带有固定的信任锚，通常没有实用的更新机制。对于这些人来说，“迁移 PKI”可能意味着更改硬件，而这会产生成本和期限，无法适应冲刺。
签名与保密的具体风险
值得区分 PKI 所带来的两种类型的风险，因为它们具有不同的紧迫性，混淆它们会导致错误的优先级。
保密的风险在于“现在收获，稍后解密”，即今天捕获加密数据，以便将来使用[量子计算0 进行解密。这种风险已经发生：现在截获的内容可以在以后读取。这使得密钥交换保护成为当务之急。
签名风险不同。伪造数字签名需要欺诈发生时存在的量子计算机，而不是之前。如今，没有人能够像捕获加密数据那样伪造签名，以供十年后使用。这看起来像是一次突破，而且部分如此。
然而，Slack 由于寿命较长而对 PKI 产生了误导。需要信任十五年的根证书或固件签名在其有效期内跨越了[量子计算1]可能到来的范围。一旦机器存在，它将能够伪造其系统仍然认为有效的签名。这就是为什么即使没有迫切需要保密的情况下，也需要将长期存在的事物、根、固件、具有持久价值的文档的签名纳入规划中。
后量子证书有哪些变化
从 PKI 到 ML-DSA（NIST 的数字签名标准）等算法的过渡带来了具体的技术挑战，管理人员需要注意这些挑战以规划期限和成本。
后量子签名和密钥比经典签名和密钥更大。这会增加证书、信任链和握手消息的大小。假设尺寸较小的系统、协议和设备可能需要调整，并且一些旧设备可能根本不支持新尺寸。
兼容性是第二个挑战。多年来，理解后量子证书的系统和只理解经典证书的系统将共存。该行业正在转向混合证书和同时承载这两种证书的转换链，在保持对遗留系统的信任的同时增加新的保护。这需要共存规划，而不是干切。
并且运营成熟度也很高。 PKI 整合了发行、更新、撤销和审计流程，这些流程是数十年来建立在经典算法的基础上的。为后量子算法重构这些过程，使其具有各自的特点，是往往被低估的工作的一部分。
公共部门的额外权重
那些存储公民数据的人承担着一般私营部门所没有的同等规模的责任。
公共数据的有效性本质上是长期的。公民的身份、生物识别、税务、司法、社会保障和健康记录在其一生中（有时甚至超越一生）都是敏感的。这些数据正处于关键的“现在收获，稍后解密”区域：如果今天在易受攻击的保护下捕获它，那么在它仍然造成损害的时间内将是可读的。
签名还具有机构重要性。官方行为、公众信任的文件、公民的数字身份以及支持政府服务的公钥基础设施需要长期保持可信。可伪造的政府签名不仅会损害一段数据，还会损害对整个公共服务的信任。
公共部门有自己的节奏：招标周期、多年期合同、难以替代的遗留系统。这些节奏很慢，这就是为什么预期更加重要。任何在最后期限紧迫时才开始考虑这一点的人都会发现，他们在没有预见到过渡的情况下购买了系统、签署了合同并实施了基础设施，而且以后纠正它们的成本要高得多。
现在计划什么
后量子PKI是一个需要短期决策的长期问题。有些战线已经等不及了。
在采购中纳入后量子要求。现在签订合同的系统、证书、设备和服务将持续多年。在采购需求中要求加密敏捷性和后量子过渡计划可以避免今天购买一个您以后必须花费昂贵代价解决的问题。对于公共部门来说，这意味着更新通知和职权范围。
映射您的 PKI 和信任锚。您需要知道哪些根证书和中间证书支撑您的服务，哪些证书具有长期有效性，以及哪些设备和系统具有难以更新的信任。这是应用于 PKI 的加密库存，它揭示了过渡将带来的损害。
跟踪并覆盖您的供应商和证书提供商。 PKI 迁移本质上是协调的。了解哪些认证机构、制造商和提供商拥有后量子路线图，并向他们提出要求的最后期限，是您规划的一部分。生态系统时间框架基准，例如 NSA 的 2030 年国家安全系统目标和 NIST 预计到 2035 年弃用易受攻击的算法，有助于校准需求的内容和时间。
在此规划周期中，将后量子转型纳入收购和 PKI 议程。对于长期基础设施，最重要的决定是您在签署下一份多年合同或部署下一个长达十年的系统之前尽早做出的决定。
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