研究人员认为,量子密码学可以在不久的将来,也许在未来几年内提供牢不可破的安全性。
该技术依赖于量子力学,即控制小原子颗粒行为的自然定律,以确保窃听者无法在未被发现的情况下偷偷摸摸。
即使生产量子密码学的设备有些不可靠或已被恶意局外人砍掉,这些系统也可以产生完全安全的通信和坚不可摧的代码。为了实现完美的安全性,根据今天在《自然》杂志上发表的《观点》文章(3月26日),用户只需要确保这些设备在使用统计测试之前通过统计测试。
困难的难题
密码学依赖于发件人和接收器共享秘密密钥的想法。早在公元前400年,斯巴达军事指挥官使用了称为Scytale的设备在纸条上写消息,旋转着警棍;这些消息只有在包裹在右尺寸的警棍上时才能解码。
现代密码学,例如网络标准的RSA加密,依赖于通过繁殖两个巨大而创建的钥匙素数一起。要打破代码,黑客需要知道密钥的主要因素,这是难以计算的。 [存在9个最大数字这是给出的
但是,凭借足够的计算强度,可以计算这些因素。而且,如果某人有一天能够轻松地计算主要因素的方法,那将使RSA加密不安全。
量子纠缠
完全坚不可摧的代码将依靠一次性垫。
在此系统中,一个完全秘密的随机数用于加密消息,然后在读取消息后将键销毁。只要钥匙永远不会重复使用,这些代码就永远不会破解。
问题是,发件人如何在没有人窃听的情况下将钥匙拿到接收器?
答案是发送依赖的密钥量子力学。当光粒子或光子从一个位置传播到另一个位置时,它会在不确定的方向或极化中行进,这些方向或极化会在某人试图测量它后立即改变。因此,如果键是通过纠缠量子粒子编码的,则无需更改键即可在钥匙上窃听,这使发件人和接收器都立即显而易见。
“这不是基于某些数学问题的困难,而是基于物理定律,”文章合着者Artur Ekert是英格兰牛津大学和新加坡国立大学的加密医生Artur Ekert。 “我们作为人类对物理定律没有任何影响。”
新的突破
量子密码学设备已经在市场上。但是,到目前为止,研究人员认为,只有在生成加密的设备完全可靠的情况下,这些系统才能起作用:如果制造商对生产进行爆炸,则这些设备仍然可以被黑客入侵。
但是在过去的几年中,埃克特(Ekert)和合着者雷纳托·雷纳(Renato Renner)的研究是瑞士理论物理研究所的研究人员,以及其他人,都表明,即使是敌人渗透的伪劣设备也可以产生完美的加密。
Ekert说,唯一的要求是,为一次性垫生成的随机数是真正的随机数,并且设备中有一些量子纠缠,可以通过运行统计测试来确定。
这意味着对于NSA和其他政府以外的人来说,完美的安全可能可以触及。即使侦探者将跟踪芯片插入加密设备或试图削弱加密在其他方面,只要设备本身被保存在安全位置并通过统计测试,它仍然可以提供完美的安全性。
Ekert告诉Live Science:“即使您不知道设备的内部工作或不信任提供商,只要该设备产生某些相关性,也可以。” “没有办法插入特洛伊木马或任何可以监视您的设备。”
新的理论突破意味着安全量子加密不远。
埃克特说:“人们可以很容易地说,这项技术将在几年内提供。”
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