研究人員認為,量子密碼學可以在不久的將來,也許在未來幾年內提供牢不可破的安全性。
該技術依賴於量子力學,即控制小原子顆粒行為的自然定律,以確保竊聽者無法在未被發現的情況下偷偷摸摸。
即使生產量子密碼學的設備有些不可靠或已被惡意局外人砍掉,這些系統也可以產生完全安全的通信和堅不可摧的代碼。為了實現完美的安全性,根據今天在《自然》雜誌上發表的《觀點》文章(3月26日),用戶只需要確保這些設備在使用統計測試之前通過統計測試。
困難的難題
密碼學依賴於發件人和接收器共享秘密密鑰的想法。早在公元前400年,斯巴達軍事指揮官使用了稱為Scytale的設備在紙條上寫消息,旋轉著警棍;這些消息只有在包裹在右尺寸的警棍上時才能解碼。
現代密碼學,例如網絡標準的RSA加密,依賴於通過繁殖兩個巨大而創建的鑰匙素數一起。要打破代碼,黑客需要知道密鑰的主要因素,這是難以計算的。 [存在9個最大數字這是給出的
但是,憑藉足夠的計算強度,可以計算這些因素。而且,如果某人有一天能夠輕鬆地計算主要因素的方法,那將使RSA加密不安全。
量子糾纏
完全堅不可摧的代碼將依靠一次性墊。
在此系統中,一個完全秘密的隨機數用於加密消息,然後在讀取消息後將鍵銷毀。只要鑰匙永遠不會重複使用,這些代碼就永遠不會破解。
問題是,發件人如何在沒有人竊聽的情況下將鑰匙拿到接收器?
答案是發送依賴的密鑰量子力學。當光粒子或光子從一個位置傳播到另一個位置時,它會在不確定的方向或極化中行進,這些方向或極化會在某人試圖測量它後立即改變。因此,如果鍵是通過糾纏量子粒子編碼的,則無需更改鍵即可在鑰匙上竊聽,這使發件人和接收器都立即顯而易見。
“這不是基於某些數學問題的困難,而是基於物理定律,”文章合著者Artur Ekert是英格蘭牛津大學和新加坡國立大學的加密醫生Artur Ekert。 “我們作為人類對物理定律沒有任何影響。”
新的突破
量子密碼學設備已經在市場上。但是,到目前為止,研究人員認為,只有在生成加密的設備完全可靠的情況下,這些系統才能起作用:如果製造商對生產進行爆炸,則這些設備仍然可以被黑客入侵。
但是在過去的幾年中,埃克特(Ekert)和合著者雷納托·雷納(Renato Renner)的研究是瑞士理論物理研究所的研究人員,以及其他人,都表明,即使是敵人滲透的偽劣設備也可以產生完美的加密。
Ekert說,唯一的要求是,一次性墊生成的隨機數是真正的隨機數,並且設備中有一些量子糾纏,可以通過運行統計測試來確定。
這意味著對於NSA和其他政府以外的人來說,完美的安全可能可以觸及。即使偵探者將跟踪芯片插入加密設備或試圖削弱加密在其他方面,只要設備本身被保存在安全位置並通過統計測試,它仍然可以提供完美的安全性。
Ekert告訴Live Science:“即使您不知道設備的內部工作或不信任提供商,只要該設備產生某些相關性,也可以。” “沒有辦法插入特洛伊木馬或任何可以監視您的設備。”
新的理論突破意味著安全量子加密不遠。
埃克特說:“人們可以很容易地說,這項技術將在幾年內提供。”
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