自远古时代以来，人们一直依靠密码学，写作和解决编码信息的艺术来确保其秘密的安全。在第五世纪，刻在皮革或纸上的附加信息，并由人类使者交付。如今，密码通过互联网拉动时有助于保护我们的数字数据。明天，该领域可能会再次飞跃。和量子计算机在地平线上，密码学家正在利用物理的力量来生成迄今为止最安全的密码。
秘密保存的历史方法
“密码学”一词源自希腊语单词“ Kryptos”，意思是隐藏，而“ Chaphein”要写。密码学允许双方在视线中进行交流，但用他们的对手无法阅读的语言，而不是身体上隐藏信息。
要加密消息，发件人必须使用某种系统的方法（称为算法）来操纵内容。原始消息称为“宣传”，可以被拼写，以便其字母以难以理解的顺序排列，或者每个字母可能被另一个字母替换为另一个字母。由此产生的gibberish被称为密文， 根据速成课程计算机科学。
在希腊时期，斯巴达人据据《军事加密》（Scytale密码历史中心。 Unwound，该条带似乎带有一串随机字符，但是如果在一定尺寸的员工周围缠绕，字母就会对齐单词。该字母改组技术被称为换位密码。
这明天的卡玛提到一种替代算法（称为替代），建议女性学习保留隐藏联络人的记录的方法，大西洋报告。要使用替换，发件人在消息中将每个字母换成另一个字母；例如，“ a”可能成为“ z”，依此类推。要解密这样的消息，发送者和收件人需要同意将哪些信件交换，就像斯巴达士兵拥有相同大小的Scytale所需的一样。
第一批隐式分析师
必须将密文的特定知识恢复为纯文本（称为钥匙），以确保消息的安全性。到破裂一个密码没有它的钥匙需要丰富的知识和技巧。
“代码书”的作者西蒙·辛格（Simon Singh）说，替代密码在第一个千年的公元中毫不裂缝 - 直到阿拉伯数学家al-kindi意识到了它的弱点。 al-kindi注意到某些字母的使用频率比其他字母更频繁，因此能够通过分析哪些字母在密文中出现哪些字母来逆转替换。阿拉伯学者成为世界上最重要的密码分析师，迫使密码学家适应了他们的方法。
随着密码学的高级方法，密码分析师加紧挑战它们。在这场正在进行的战斗中，最著名的小规模冲突是盟军在第二次世界大战期间打破德国谜团的努力。谜机器使用替换算法加密消息，其复杂键每天更改；反过来，隐杆菌员艾伦·图灵（Alan Turing）根据该设备，开发了一种称为“炸弹”的设备，以跟踪Enigma的不断变化的设置。美国中央情报机构。
互联网时代的加密
在数字时代，密码学的目标保持不变：防止两党之间交流的信息被对手掠过。计算机科学家通常将两党称为“爱丽丝和鲍勃”，这是最初引入的虚构实体1978年的一篇文章描述数字加密方法。爱丽丝和鲍勃不断地被一个名为“夏娃”的讨厌的窃听者困扰。
各种应用程序采用加密来确保我们的数据安全，包括信用卡号，病历和加密货币喜欢比特币。比特币背后的技术区块链通过分布式网络连接了数十万台计算机，并使用加密技术来保护每个用户的身份并保持其交易的永久日志。
计算机网络的出现引入了一个新问题：如果爱丽丝（Alice）和鲍勃（Bob）位于全球的相对侧，那么他们如何共享一个秘密钥匙，而不会遇到前夕？根据可汗学院。该方案利用单向功能 - 数学如果没有关键信息，这很容易执行，但很难逆转。爱丽丝（Alice）和鲍勃（Bob）在夏娃（Eve）的注意力注视下交换了他们的密文和公共密钥，但每个人都保留了自己的私钥。通过将两个私钥应用于密文，两人可以达到共享解决方案。同时，夏娃努力破译他们的稀疏线索。
一种广泛使用的公共密钥加密形式，称为RSA加密，涉及质量分解的棘手性质 - 查找两个素数这将繁殖在一起，为您提供特定的解决方案。乘以两个质数根本不需要时间，但是即使是地球上最快的计算机也可能需要数百年的时间才能扭转这一过程。爱丽丝选择两个数字在其中构建她的加密密钥，使夏娃以艰难的方式挖掘这些数字的徒劳任务。
进行量子飞跃
为了寻找一个坚不可摧的密码，当今的密码学家正在寻找量子物理。量子物理学描述了物质的奇怪行为。喜欢疏散ÖDinger的著名猫，同时存在于许多状态下的亚原子颗粒。但是，当打开盒子时，粒子会捕捉到一个可观察的状态。在1970年代和80年代，物理学家开始使用这种时髦的属性来加密秘密消息，这是一种现在称为“量子密钥分布”的方法。
正如可以在字节中编码键一样，物理学家现在编码颗粒属性中的密钥，通常光子。邪恶的窃听器必须测量颗粒以窃取钥匙，但是任何尝试这样做的尝试都会改变光子的行为，使爱丽丝和鲍勃警告安全违规。此内置警报系统使量子密钥分布“可证明安全”，连线报告。
量子键可以通过光纤在长距离上交换，但是替代分布途径在1990年代引起了物理学家的兴趣。该技术由Artur Ekert提出，允许两个光子由于一种称为“量子纠缠。”
埃克特说：“ [纠缠]量子物品具有这个惊人的物业，如果您将它们分开，即使是数百英里，它们也可以彼此感受。”纠缠的颗粒作为一个单元的行为，使爱丽丝和鲍勃可以通过在两端进行测量来制作共享钥匙。如果窃听器试图拦截钥匙，颗粒反应和测量变化。
量子密码学不仅仅是一个抽象的概念。 2004年，研究人员通过纠缠光子的方式将3,000欧元转移到银行帐户中流行科学报道。据2017年，研究人员从卫星Micius射击了两个纠缠的光子，并在创纪录的747英里（1,203公里）上保持了联系。新科学家。现在，许多公司都陷入了发展的竞赛中量子密码学对于商业应用，到目前为止取得了一些成功。
为了确保网络安全的未来，它们也可能与时钟竞争。
“如果有一个计算机的数量Ekert告诉Live Science，“我们不知道何时确切地建造它们 - 我们最好现在开始做某事。”
其他资源：
