在介紹量子密碼之前,我們得先普及一點傳統的加密方面的知識,數據加密起源很早了,我認為就沒有必要從「盤古開天地」講起了,我就直接介紹目前主流的常用加密體系,首先現如今的加密體系大都是基於密鑰的,這裡的標準讀法是MIYUE,不過我已經改不過來了,所以就不要糾結我的發音了好吧,搞過編程的應該對這塊都比較熟悉,這些加密方式具體算法都是完全公開的,因為如果沒有密鑰,你知道算法也沒有用,山坊,就要你證音明?,傳統的密鑰就是我拿一把你拿一把,這兩把鑰匙一模一樣,可以同時用於加密和解密。
這就是「對稱加密」,比如目前常用的AES加密,這種方式有個弊端,就是極其容易洩密,對方如果把鑰匙丟了,相當於我的鑰匙也沒有用了,整體的安全已經不是我說了算了,然後就有了「非對稱加密」,比如目前常用的RSA算法,它有兩把不同的鑰匙,如果用這把加密那就只能用另一把解密,這種方式的特點是,這次不僅僅是算法是公開的,甚至連加密用的密鑰都是完全公開的,所以它有個名字叫「公鑰」,所有人都可以用這把「公鑰」來給我發加密信息,密文只有我自己拿著對應的私鑰才能解開,這樣我終於不用再考慮別人安不安全的問題了,「非對稱加密」還有個用途,既然說到這了我就順帶提。
既然說到這了我就順帶提一下,剛才是公鑰加密私鑰解密,那如果反過來,由於這個密文你只有用,我給你的公鑰才能解開,說明這個密文是用我自己的私鑰加密的,而這個私鑰又只有我才有,那這像什麼呢,對這就是我的「數字籤名」,對這就是我的「數字籤名,對了順帶給萌新程序猜們提一句,,嚴格意義上來說只能用來做「摘要」,並不算真正意義上的「籤名」,並不算真正意義上的「籤名,不要把這兩種東西搞混了,不過非對稱加密也有自己的缺陷,那就是速度太慢,由於是基於大素數分解,進行的都是大數計算。
對於同樣安全級別的對稱加密算法,它可能要慢上成百上千倍,它可能要慢上成百上千儲,那還有什麼用呢,有用那就是用它來加密對稱加密中的密鑰,具體邏輯是這樣,明文,不知道有沒有聽暈呢,這個方法就是平時上網使用的,這種安全協議的原理,這樣「非對稱加密」和「對稱加密」,兩者各取所長,保證可靠性的同時也兼顧了效率,到目前為止,世界上還沒有任何可靠的,攻擊RSA算法的方式,這主要是因為目前的計算機發展水平,即使去用「太湖之光」這種超級計算機,只要密鑰的長度足夠長,那就可以認為是不可破解的。
或者說破解所花的時間非常長非常長,隨著現代量子計算機的出現,地位也成,變可危,非對稱加密的地位也發發可危,因為論計算能力,相同規模的傳統計算機和它相比,簡直連計算器都算不上,充其量也就是個算盤,同樣破解1024位長的RSA算法,現有的傳,現有的傳統計算機可能需要幾十萬年,而用一臺512量子比特位的量子計算機,理論上可以做到1秒內破解,1.5雖然目前量子計算機的比特位數還比較少,目前,但是隨著技術的進步,在朱來量子計算是一定會對RSA算法構成威脅的必動量子位,在朱來量子計算是一定會對RSA算法構成威脅的必動量子位,,法構成威膚,那就「以子之矛攻子之眉?
那就「以子之矛攻子之盾」,那就「以子之矛攻子之眉」,終於輪到量子密碼登場了,它依賴於物理學原理,或者說我假設你有足夠強機的計算能力,怎麼保證呢,這就由量子力學的「不確定性原理,這就由量子力學的「不確定性原理」,以及「單量子不可克隆定理」,人及單量子不可克隆定理,來保證了,目前常用的方式叫做「量子密鑰分發」。
具體算法協議有很多種,比如BB84*BBM92,基本原來簡單來說,就是通過兩個信道,一個是量子信道一個是經典信道,量子信道用來傳遞量子態的信息,經典信道用來傳遞,測量量子態所需要的信息,具體步驟是這樣,發送帝4先用量子信道傳遞量子態同品,發送者A先用量子信道傳遞量子態同品,用量子信道傳遞量子籤號:6,三然後接收者B進行隨機方式測量,同時記錄測量方式和對應的結果,測量方式和對應的,二m,三,三mo然後B與其進行對比,因為B之前是隨機方式測量,所以首朱要忽略掉那些與A不同的測量。
所以首先要忽略掉那些與A不同的測量方式,而的都是相同的測量方式了,剩下的都是相同的測量方式了,竊聽者存在單個量子誤碼率是25%,(可能沒被竊聽),竊聽者存在單個量於誤碼平是25%,蘭定正幣的,竊聽者,竊聽者存在(一定被監聽了),竊聽者存在單個量於送碼個是25%,竊聽者存在單個量子誤碼至是25%,竊聽者存在,當接收到足夠多正確的信息後,這時候認為收集到了最終的密鑰,然後就可以拿它進行解密了,那竊聽者如果避開直接的測量呢的信息。,註:密它先載獲和複製這個量子態加密後的信息,註:然後再將原來的量子態傳送給B後的信息。公共信道,註:把那個複製的量子態留下來,後的信息,註:密鑰:僅供自己以後測量分析密鑰加密後的信息。
註:這樣原則上就不會留下痕跡了後的信息。,這樣原則上部公共信道,但是別忘了,量子有一個特徵叫,單量子不可克隆定理,它是「不確定性原理」的一個推論,因為要複製單個量子就要先進行測量,而測量必然改變量子的狀態,而測量必,所以你沒有辦法對一個未知量子態的量子,進行精確複製,因此這種方法也不可行,好了以上說的這種量子加密方式,是一種單量子方案,並沒有用到量子糾纏,其實對於大多數的量子密碼技術,都是單量子的方案做的,因為這種方式性價比高,容易產業化。
如果用量子糾纏方式的話,本質原理其實是一樣的,只是量子信道這裡直接變成了,量子隱形傳態,直接利用量子糾纏的「超距作用」,實現量子態的「隱形傳輸」,需要強調一點,即使是基於量子糾纏的數據傳輸,也不能實現超光速通信,因為整個流程需要藉助經典信道才能完成,所以說相對論在這裡還是有效的。