随着量子计算技术的不断发展，未来的量子计算机可能会利用Shor算法破解当前广泛应用的公钥算法，给包括Java应用在内的各类软件系统带来严重的安全威胁。为应对这一潜在威胁，Java社区正在通过引入抗量子计算攻击的加密算法来增强应用安全性，尤其是对数字签名和密钥封装机制进行强化。目前在OpenJDK的JEP（JDK Enhancement Proposal）索引中，已经提出了两个抗量子攻击的提案：基于模块-格的数字签名算法（ML-DSA）和基于模块-格的密钥封装机制（ML-KEM）。
1. 基于模块-格的数字签名算法（ML-DSA）第一个提案“Quantum-Resistant Module-Lattice-Based Digital Signature Algorithm”（https://openjdk.org/jeps/497）计划在Java中引入抗量子攻击的数字签名算法ML-DSA。数字签名广泛用于检测数据的未经授权修改和验证签名者的身份，而传统的数字签名算法可能会被量子计算攻击破解。ML-DSA基于模块-格（Module-Lattice）的数学结构，被认为在未来的量子计算机面前仍具备安全性。该算法已由美国国家标准与技术研究院（NIST）在FIPS 204标准中进行了规范化。
通过在Java中实现ML-DSA，将能够显著提高Java应用的抗量子攻击能力，保护JAR文件的完整性并确保用户身份验证的安全性。这一举措将有助于Java生态系统中的开发者提前适应未来的量子计算威胁。
2. 基于模块-格的密钥封装机制（ML-KEM）第二个提案“Quantum-Resistant Module-Lattice-Based Key Encapsulation Mechanism”（https://openjdk.org/jeps/496）则着眼于引入抗量子计算攻击的密钥封装机制ML-KEM。密钥封装机制（KEM）用于在不安全的通信环境下，通过公钥加密来安全地传输对称密钥。ML-KEM同样基于模块-格数学结构设计，旨在抵御未来量子计算机的攻击，并已被NIST标准化为FIPS 203。
ML-KEM在Java平台中的引入将有助于增强应用的网络安全性，特别是在建立安全的网络连接时确保传输的密钥不会被量子计算攻击破解。这对于保护Java应用的通信安全至关重要，尤其是在日益复杂的网络环境中。
抗量子攻击算法的紧迫性虽然大型量子计算机尚未普及，但一旦量子计算机的规模和性能达到一定水平，现有的公钥加密技术很可能被快速破解。例如，量子计算机可以利用Shor算法在几小时内破解RSA、ECC等传统公钥算法。为了应对这一威胁，密码学家已经设计了多种抗量子算法，这些算法能够抵御Shor算法带来的风险。
为确保Java应用的未来安全性，即使目前尚无明确的Java SE版本号目标，抗量子攻击算法的引入仍被认为十分迫切。这不仅是为了应对未来的量子计算威胁，也为Java应用提供更长久的安全保障。
结语随着量子计算技术的持续发展，传统的加密算法面临被破解的风险。Java社区通过引入ML-DSA和ML-KEM等抗量子攻击算法，积极布局未来的安全策略。这些算法的标准化和在Java平台中的实现将为Java应用提供更强的保护，有助于应对未来量子计算带来的安全挑战。
