⚠️ ALERT: RSA-2048 COMPROMISED

量子时代
密码学危机

量子计算机首次破解 RSA-2048 加密。你现在的密码安全吗? 用交互式可视化理解 RSA 如何工作、量子如何破解它、以及后量子密码学如何拯救我们。

Key Bits
2048
Broken RSA
~4100
Qubits Needed
Classical Time
// 00 — 密码学基础
在对抗量子之前,先了解密码学的基本概念
📖什么是密码学?
密码学 (Cryptography) 是研究信息安全的学科,核心目标是保障数字世界的三大基石:
🔐 机密性

只有授权方才能读取信息。加密让数据变成乱码,没有密钥就无法还原。

✅ 完整性

确保数据没有被篡改。哈希函数可以检测到哪怕一个比特的变化。

🪪 认证性

确认通信双方的身份。数字签名让你验证消息是否真的来自声称的发送者。

🔑对称加密 vs 非对称加密
密码学有两大阵营,各有优劣:
🔐 对称加密

加密和解密用同一把密钥。如 AES-256。

✓ 速度快
✗ 密钥分发困难

VS
🗝️ 非对称加密

公钥加密、私钥解密。如 RSA。

✓ 无需预共享密钥
✗ 速度慢1000倍

实际应用中两者配合使用:用非对称加密交换对称密钥,再用对称加密传输数据(这就是 TLS/HTTPS 的做法)。
🧮哈希函数 — 数据的指纹
哈希函数把任意长度的数据映射为固定长度的"指纹"。关键特性: 单向性(无法从哈希值还原原文)和雪崩效应(改一个字,哈希值面目全非)。
SHA-256
雪崩效应对比(最后一个字符不同)
✍️数字签名 — 证明"真的是你"
数字签名用私钥签名公钥验证,就像手写签名的数字版——但更安全。 任何人都可以验证签名,但只有拥有私钥的人才能创建签名。
🎨Diffie-Hellman 密钥交换 — 颜色混合的秘密
Diffie-Hellman 让双方在公开信道上协商出一个共享密钥,而窃听者无法推算。 用颜色混合来理解:双方各自选一个秘密颜色,混入公开颜色后交换,再混入自己的秘密色,得到相同的最终颜色——但中间人只看到混合色,无法分离出秘密色。
点击「下一步」开始 Diffie-Hellman 密钥交换演示
// 01 — RSA 加密体验
🔐 生成密钥 & 加密你的消息
密钥长度
输入秘密消息
// 02 — 暴力破解可视化
看着你的密码被暴力破解

对小密钥(128/256 bit),体验暴力分解质因数有多慢。对 2048-bit?用超级计算机算到宇宙热寂也算不完。

// 03 — 量子 vs 经典
破解不同长度 RSA 密钥需要多久?
🎛️ 量子比特数 vs 破解能力

拖动滑块,看看不同量子比特数的计算机能破解多大的 RSA 密钥。

4000 qubits
// 04 — 密码学时间线
交互式密码学发展时间线

点击时间点查看详细信息,探索密码学从古至今的演进之路。 从凯撒密码到后量子密码学,每个时期都改变了安全的历史。

🔵 经典密码学 🔴 量子威胁 🟢 后量子安全
// 05 — 后量子密码学
量子来了,什么还安全?

🔑 RSA / ECC

⚠️
被 Shor 算法破解
量子计算机可多项式时间破解

📐 格密码 (Lattice)

CRYSTALS-Kyber (已标准化)
NIST 推荐

#️⃣ 哈希签名

CRYSTALS-Dilithium
SPHINCS+ (无状态)

📐 编码密码

McEliece / Classic McEliece
基于纠错码
// 06 — Shor 算法动画
Phase 2
量子计算机如何分解 RSA?
⚛️ Shor 算法三步走

Shor 算法利用量子并行计算在多项式时间内分解大整数。以 N=15 为例,演示三个关键步骤。点击每个步骤查看动画。

周期查找
Quantum Phase Estimation
量子傅里叶变换
QFT
GCD 提取因子
Euclidean Algorithm
// 07 — 格密码可视化
Phase 3
为什么量子计算机解不了格问题?
📐 2D 格与最短向量问题 (SVP)

调节基底向量 v₁ 和 v₂,观察格点分布变化。红色箭头标记最短非零向量——在 n 维空间中找到它就是 SVP 问题。

// 08 — 安全检测器
Phase 3
你的密钥在量子时代还能撑多久?
🛡️ 量子时代安全评估
RSA 密钥长度 (bit)
量子计算机比特数
4100 qubits
调整参数查看结果
// 09 — 攻击模拟器
Phase 4
参数化量子攻击模拟器
🎯 攻击参数调节与安全曲线分析
RSA 密钥长度 (bit)
2048
量子比特数量
4100
量子算法效率
50%
攻击目标
时间范围
破解时间
计算中...
安全等级
计算中...
攻击成功率
计算中...
资源消耗
计算中...
安全曲线分析