在我们高度互联的数字化时代，加密通信已成为日常生活不可或缺的一部分，支撑着在线购物、数字签名、银行交易等各类活动。然而，随着网络犯罪手段的不断升级，传统加密技术正面临前所未有的压力。摩根大通报告显示，其每日需抵御高达450亿次的黑客攻击。更为严峻的是，量子计算机的崛起或将彻底颠覆现有加密体系，对互联网安全构成根本性威胁。

面对这一挑战，由波士顿大学牵头、联合康奈尔大学与中佛罗里达大学的多学科研究团队，正致力于开发一种基于物理学原理的新型数据安全与隐私保护方案。该团队近期在《美国国家科学院院刊》上发表论文，阐述了其创新性的密码学方法，旨在构建更加稳健、可扩展且面向未来的加密体系。

首席研究员安德烈·鲁肯斯坦教授指出：“我们正站在技术革新的前沿，经典计算与量子计算、人工智能及数据安全的交汇点，要求我们重新审视并重构现有的加密工具。”传统加密方法多依赖于难以解决的数学问题，但在量子计算面前，这些保护措施显得力不从心。量子计算机凭借其独特的量子叠加与纠缠特性，能够在极短时间内破解传统加密算法，对数据安全构成致命威胁。

鲁肯斯坦教授团队提出的方法，旨在通过重新设计加密机制，使其能够同时抵御经典攻击与量子攻击。这一方案不仅有望增强公众对人工智能系统的信任，还将为数据驱动型创新开辟新的可能。该团队特别关注数据在使用过程中的保护，这是当前加密技术的一个薄弱环节。

“我们的方法，即加密算子计算(EOC)，旨在实现加密数据的直接计算，这是密码学领域长期追求的目标。”鲁肯斯坦解释道。EOC允许用户在不泄露原始信息的前提下，对机密数据进行操作与分析，为区块链交易、医疗AI模型等应用提供了更高水平的安全保障。

该团队的研究还涉及计算复杂性的热力学视角，将计算过程视为一种能量扩散现象，通过随机化电路结构来混淆信息，防止程序被逆向工程。这一创新性的方法不仅挑战了传统的加密思维，也为跨学科合作提供了新的范例。

更多信息： Claudio Chamon 等人，《电路复杂性与功能性：统计热力学视角》，《美国国家科学院院刊》(2025)。期刊信息： 美国国家科学院院刊