在当前的数字化时代，信息安全和数据安全成为至关重要的议题。随着科技的飞速发展，尤其是量子计算的崛起，传统的加密技术面临着前所未有的挑战。"Understanding and Explaining Post-Quantum Crypto with Cartoons"这个话题旨在以简单易懂的方式解释后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）的重要性以及应对策略。
量子计算机基于量子力学原理，其量子比特（qubit）具有叠加态的特性，即在同一时间可以是0和1的组合。这种特性使得量子计算机在处理某些特定问题时，如在大规模集合中查找元素或寻找最优解时，具有远超传统计算机的计算能力。然而，它们在处理需要多结果的任务，如排序时，效率较低。然而，量子计算机在质因数分解上表现出色，这是许多现有加密算法，如RSA的基础。
RSA加密算法依赖于大素数的乘法，即17和23相乘得到391，而解密则需要找到这两个原始的质因数，这在传统计算中是困难的。但在量子计算机面前，由于其对质因数分解的强大能力，RSA的安全性受到了严重威胁。目前，公钥的长度通常为2048位，但量子计算机的未来版本可能会突破这一限制，使得RSA在几秒钟内就能被破解。
因此，为了应对量子计算的威胁，我们需要寻找量子安全的加密算法。国际上已经提出了六种被认为是量子安全的加密算法家族，包括基于格的、非交换群变量的、哈希的、同构的以及基于代码的。在本次讨论中，我们将重点关注其中的三种：基于格的加密、基于非交换群变量的加密和基于代码的加密。
基于格的加密，就像用数学中的格子（lattice）来比喻，它构建在复杂的数学结构上，使得即使量子计算机也无法轻易破解。这种方法的核心在于，加密过程与解密过程涉及到的数学问题在量子计算中同样难以解决。
随着量子计算的发展，信息安全领域必须采取行动，转向后量子密码学以确保未来的数据安全。无论是业务安全、网络信息安全还是应急响应策略，都需要考虑这些新的威胁并做好相应的防护措施。同时，培养具备相关知识的安全人才，以适应不断变化的网络安全环境，也显得至关重要。法律和法规也需要随之更新，以保障新技术的应用和数据的合法保护。
