蘋果在安全研究部落格正式宣布替 iMessage 訊息帶來歷史上最重大的加密安全升級，從 iOS 17.4 將替 iMessage 導入開創性「後量子加密協議 PQ3」，能夠提升端對端的安全訊息傳輸技術。有關 iMessage 量子安全是什麼、PQ3 背後工作原理和支援版本，將會在這篇全面分享讓大家了解。

iMessage 後量子加密安全技術 PQ3 是什麼？

PQ3 是一種突破性的後量子加密協議技術，也是蘋果第一個能達到 3 級安全性訊息傳遞協議，能夠抵抗複雜的量子攻擊提供廣泛防禦的能力，該技術將應用在 iMessage 訊息加密上，在協議保護將超越所有其他廣泛部署的通訊應用程式。

為何要替 iMessage 訊息加入量子安全技術？

iMessage 訊息最早在 2011 年推出，也是第一個提供端對端加密的通訊軟體，蘋果多年來持續提升加密技術，2019年還加強了iMessage的加密協議，從RSA轉換為橢圓曲線密碼學（ECC），透過設備保護加密的密鑰，能夠攻擊者難以從設備中提取，該協議也在更新進一步提供了額外的防禦層「定期重新生成密鑰機制」，即使在密鑰被破壞的的情況下，也能提供加密的自我修復能力。

通訊平台所用的傳統公鑰加密技術大多採用 RSA、橢圓曲線數位簽章算法和Diffie-Hellman密鑰交換，能夠建立設備之間的安全端到端加密連接，但蘋果發現這些都可能會被興起的量子電腦給攻破，威脅到端對端加密通訊安全。

就算量子電腦尚不存在，如今還無法破解這些加密，但對於有豐富資源的攻擊者可以收集大量加密數據，直到後續取得一台能解密的量子電腦後，就能進行解密和攻擊，蘋果稱這攻擊手法叫做「先收割、後解密」。

為了避免未來量子電腦帶來的攻擊風險，密碼學界也一直在研究後量子密碼學（PQC），能提供量子安全協議的公鑰算法，不需要利用量子電腦也能運行。

當前蘋果也成功替 iMessage 推出量子安全加密技術，能夠在非傳統電腦上運行，還能保持免受未來量子電腦攻擊和威脅。

為何蘋果會替加密協議取名為 PQ3 呢？

簡單來說 PQ3 是目前唯一能達到第3級安全性加密的訊息端對端加密服務，大多數訊息聊天工具沒有採用端對端加密就屬於第0級，如有使用端對端加密最多只能視為第1級防護。

要是想達到第2級安全性標準，就需利用後量子密碼學來建立初始密鑰，如今攻擊也進化到能夠針對2級加密協議進行解密，導致能夠取得密鑰保護的消息內容。

蘋果替 iMessage 採用一個大規模訊息傳遞平台 Signal ，採用兩種安全保護，幾個月前也替 Signal 增加對 PQXDH 協議的支持，成為首個能在初始密鑰建立中，引入後量子安全性的大規模消息應用程式。

也讓蘋果能順利將消息協議進一步發展，替 iMessage 引入第3級加密協議技術 PQ3，使用後量子密碼學來保護初始密鑰建立和持續消息交換，能夠讓特定密鑰被破壞後，還能夠迅速自動恢復對話的加密安全性的能力。

iMessage 量子安全如何啟動和支援哪些系統？

蘋果也公布能夠支援 iMessage PQ3 後量子加密協議技術的系統需求，只要升級到 iOS 17.4、iPadOS 17.4、macOS 14.4 和 watchOS 10.4 系統後，全球各款 Apple 裝置設備利用 iMesaage 訊息對話就能自動升級到後量子加密協議。

同時蘋果也宣布 PQ3 後量子安全加密協議，將會在今年完全取代所有對話中的現有協議技術。

有關 iMessage 量子安全（PQ3）五大關鍵技術

蘋果也分享重建 iMessage 最先進的端對端加密協議 PQ3，背後有五個關鍵技術：

從對話開始引入後量子密碼學，以便所有通信都受到當前和未來對手的保護。
通過限制使用單個受損密鑰可以解密的過去和未來消息的數量，減輕密鑰破壞的影響。
使用混合設計將新的後量子算法與當前的橢圓曲線算法相結合，確保PQ3永遠不會比現有的傳統協議更不安全。
分攤消息大小，以避免因增加的安全性而產生過多的額外開銷。
使用形式驗證方法為新協議提供強大的安全保證。

要是想了解更多 PQ3 細節，也可以參考 Apple iMessage 的 PQ3 量子安全性文章，內容會有詳細 PQC 金鑰建立、PQC 重新金鑰、填充和加密、驗證等機制的技術細節。

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