矛与盾之争:金融行业面对量子计算的机会与风险

李鑫        
量子计算机在计算速度方面实现飞跃式的进步,以至于可能会对现有的安全系统和管理机制造成大范围和系统性的破坏。如果金融服务市场没有做好适当的预防和管理,将会为金融服务市场带来灾难性的影响。

量子计算很可能会在信息技术的诸多领域掀起波澜。

特别是,如此非凡的计算能力所带来的各种机遇,将对金融服务行业产生重大影响。然而,与这些机遇相伴而来的还有对传统安全技术,甚至商业模式的威胁。

据相关预测,到2025年量子计算才能成为主流,但企业要为这下一个数字革命做好准备。同时,面对即将来临的威胁,提前布置好量子安全保障也是必要的工作。

一、什么是量子计算

不同于今天的经典计算机,量子计算机利用量子力学现象,以量子比特为存储数据的单位。量子计算不受限于传统的0和1的二进制系统,而是可以同时是0和1的一个结合状态。

量子计算机能够以超乎想象的速度进行极其复杂的运算,并解决特定种类的问题。这些问题超越了如今大多数先进的超级计算机的能力范围。

2007年,加拿大公司D-Wave展示了全球首台量子计算机“Orion”(猎户座),它利用了“量子退火效应”来实现量子计算。

尽管很多业内人士对其产品是否是真正意义上的量子计算机仍存有争议,但这却是量子计算机快速发展的开始,也是大量风险投资涌入量子计算的开端。

在目前的技术条件下,量子比特在量子状态下只能维持几毫秒,随之便因干扰而成为“散屑”,其正在处理的信息也会丢失。

总之,量子计算机仍处于发展阶段,而第一代通用的量子计算机也有望于五年内出现。

不论量子计算机的未来如何,变化的力量将不仅仅在于硬件本身的演变,还将来自于能实际应用的算法。虽然很可能利用这些算法应用于类似于目前IT技术所能完成的功能,但仍有很多机会开发出一种用于全新用途的新型算法。

二、金融服务的应用领域

金融服务是最依赖于IT技术的市场之一,因为其必须基于安全性,提供差异化的服务。

随着诸如在线银行、手机银行、P2P支付平台和数字货币等数字化金融服务普及,以及计算能力持续提升,决定了金融业需要同步提升网络安全能力,以应对各种潜在的风险。

加密方法的持续挑战是如何与各种IT技术的复杂性和处理能力保持同步,因为这些技术能够对其提供的保护产生威胁。

量子计算机在计算速度方面实现飞跃式的进步,以至于可能会对现有的安全系统和管理机制造成大范围和系统性的破坏。如果金融服务市场没有做好适当的预防和管理,将会为金融服务市场带来灾难性的影响。

因此,当前金融科技领域的创新关注点更多转移到了量子计算。对金融服务业的发展而言,优势与风险并存。

1.高频交易

总的来说,在达到相同结果的前提下,量子计算比传统计算机的速度要快得多。

在银行服务中,一个特别有趣的应用程序便是算法交易,即利用算法根据预先设定好的交易策略自动执行股票交易。

熟练运用这些算法进行高频交易可以比不具备该能力的人拥有更加明显的优势。

2.诈骗检测

模式识别算法可以有效地用于识别欺诈行为,并减少数据泄露。这可以通过机器学习实现,其目的是加速人工神经网络的学习速度。

利用传统技术,特别是在银行领域复杂的数学世界,在大数据应用中训练神经网络是非常困难的。而利用量子计算机的快速学习的特点,可以为神经网络提供深入的洞察和分析能力,帮助打击之前不可想象的诈骗活动。

3.加密货币

区块链公共密钥/私人密钥的基本算法在量子计算下并不安全。这就将加密货币市场的发展置于危险之中,因为目前它们的密钥是通过互联网发送的。

理论上,拥有量子计算机后,就可能获得任意数量的公共密钥并快速破解它们,以确定其私人密钥副本。这就意味着未来有可能会发生人类历史上最大的银行抢劫案。

4.安全算法

类似的,一些可以用量子计算机运行的算法可以解密RSA密钥(最常见的加密技术之一),使它毫无用处。

事实上,目前许多正在使用的密码学标准在量子计算下都是不安全的。任何机构都应该进行量子风险评估,以确定与其当前加密基础设施相关的风险。

需要注意的是,如果此类评估结果显示存在非常严重的安全漏洞,那么在即将到来的量子计算时代,该机构的核心业务将会极其脆弱。

三、对抗量子威胁

解决这些威胁的可能要素包括开发抵抗量子计算机攻击的新型加密算法和方法(“后量子密码学”)。

这些解决方案包括利用加密算法增加复杂性,驱使方案运行时间的指数级增长,直到创建对于量子计算机都有难度的新型加密方法。

另一个具有很大潜力的技术是量子密钥分配(QKD),它使用量子技术作为防御手段来保障数据交换中的隐私。

量子状态会受到测量量子本身行为的影响,因此,在数据交换过程中,检测量子密钥是否已被第三方拦截和读取是相对容易的。

在未来几年,对任何想要安全传输敏感或机密数据的人,采用至少其中一种技术都是至关重要的。

目前已有商用的量子密钥分配(QKD)解决方案,以及后量子密码学加密方法,对许多学术机构和包括美国国家安全局(NSA)在内的政府组织来说,这都是一个活跃的研究领域。(参考信息:themarketmogul)


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