量子加密技术
量子不可克隆定理
量子力学的线性特性决定了不可能对一个未知量 子态进行精确复制。量子不可克隆定理保证了通 过精确地复制密钥来进行密码分析的 经典物理方 法,对基于单光子除定理
量子相干性不允许对信息的载体--量子态任意地 施行像存储在经典信息载体上的0,1经典信息进行 地复制和任意的擦除,量子态只可以转移,但不 会擦除(湮灭)。
五、我们的几点思考
但是越趋近完美的东西,恐怕也有他致命 的弱点。量子密码是理论上的终结者,但 是在实际应用上却遇到了好多问题。
我们认为,抗干扰性差可能是致命的弱点 之一,另外如何保证多信道的通信安全也 是一个重要的课题,可能分散式部局是一 条思路,通过窃听侦察功能,可以及时地 转换信道,保证通信。
五、我们的几点思考
另外,量子密码要有一个初始的密钥,而 该法的保密性很大程度上依赖以密钥的保 密程度,一旦密钥被窃,信息可能被窃听, 而且面临如何远距离保密协商密钥的问题。
我们认为这个问题可能在现在,同用数学 原理支持的非对称加密法相配合使用,由 于存在很多不确定因素,可能会较好,但 是有可能在安全性上产生依赖。
第二部分: 通过学习的一些想法
五、我们的几点思考
在计算机技术高速发展的今天,量子密码 技术正在从理论上发挥越来越大的优势, 密码学也正在从传统的数学战场,转战量 子物理学战场。
与传统密码学不同,量子密码学利用物理学原理保护 信息。通常把「以量子为信息载体,经由量子信道传送, 在合法用户之间建立共享的密钥的方法」,称为量子金钥 分配(QKD),其安全性由「海森堡测不准原理」及「单量 子不可复制定理」保证。
量子加密技术
张罡0510296 张汉泉0510297
第一部分: 基本理论原理介绍
一、涉及所学的基本理论原理
量子密码术是密码术与量子力学结合的产物,它 利用了系统所具有的量子性质。美国科学家威斯 纳于1970年提出首先想到将量子物理用于密码术, 1984年,贝内特和布拉萨德提出了第一个量子密 码术方案,称为BB84方案。1992年,贝内特又提 出一种更简单,但效率减半的方案,即B92方案。
四、未来发展
量子加密的主要难题是无法远距离发送信息。美 国国家标准技术研究所、洛斯阿拉莫斯国家实验 室以及位于密歇根州的Albion大学的科学家最近 披露,他们在去年的一次实验中,生成并在115英 里的光纤线路上传输了加密量子密钥,这是这类 信息传输的最远距离。
科学家们多年来一直希望量子加密能够成为传输 加密数据的无敌手段。存在的问题是如何使这个 技术适用于远距离环境。现在,此问题正在显示 解决的迹象。
五、我们的几点思考
到此为止,说量子密码取得 完全的胜利恐怕还为时过早, 加密技术和解密技术的抗争 还要继续下去,也许他们注 定就是一对“生死冤 家”……但是量子密码技术 必将成为今后的焦点之一, 不知道若干年后会是什么样 子~
参考众多网络资料,恕不一一列出
水平有限,欢迎批评斧正! ☺
以光子传输为例的图解
以光子传输为例的图解
1、首先,Alice和Bob商定好了一个传输秘钥 2、其次,他们在传输中会加入干扰项 3、最后,他们利用这样的方法进行并行传输
三、量子加密的优缺点
最突出的优点:其中Eve如果有窃听,会影响该光子的偏 振态,Bob就会发现,这时他们就可以其他安全的通信信 道。
保密与窃密就像矛与盾一 样相影相随,它们之间的 斗争已经持续了几千年。 客观上,而这相互制约, 相互促进。 量子密码的出现,在理论 上终结了这场争斗,希望 它是真正的终结者。
在有显著优点的同时,也有明显的缺点
我们在了解相关料之后认为量子加密法的 抗干扰性非常弱,由于窃听者的窃听会影 响信息的传输,所以窃听者完全可以“自 己听不懂,也不让别人听懂”,所以寻找安 全的并行通信信道就成为非常关键的难题。
四、未来发展
除了最初利用光子的偏振特性进行编码外,现在 还出现了一种新的编码方法——利用光子的相位 进行编码。于偏振编码相比,相位编码的好处是 对偏振态要求不那么苛刻。
要使这项技术可以操作,大体上需要经过这样的 程序:在地面发射量子信息——通过大气层发送 量子信号——卫星接受信号并转发到散步在世界 各地的接受目标。这项技术面对的挑战之一,就 是大气层站的空气分子会把量子一个个弹射到四 面八方,很难让它们被指定的卫星吸收。
二、量子加密的基本原理
我们在查阅有关介绍加密的文章时,发现一个有 趣的现象,基本上信息源都叫Alice,接受着都叫 Bob,窃听者都叫Eve,为不破坏这种规矩,我们 在这里继续沿用这种称呼。
假设两个人想安全地交换信息,Alice通过发送给 Bob一个键来初始化信息,这个键可能就是加密 数据信息的模式。是一个随意的位序列,用某种 类型模式发送,可以认为两个不同的初始值表示 一个特定的二进制位(0或1)。
量子密码术并不用于传输密文,而是用于建立、
传输密码本。
量子 密 码 系统基于如下基本原理:
1、量子互补原理
2、量子不可克隆定理
3、单个量子的不可完全擦除定理
量子互补原理 (或称量子不确定原理)
量子 互 补 原理。Heisenberg测不准(不确定性)关系表明, 两个算符不对易的力学量不可能同时确定。因此,对一量 子系统的两个非对易的力学量进行测量,那么测不准关系 决定了它们的涨落不可能同时为零,在一个量子态中,如 果一个力学量的取值完全确定 (涨落为零),那么与其不对 易的力学量的取值就完全不能确定。这样,对一个量子系 统施行某种测量必然对系统产生干扰,而且测量得到的只 能是测量前系统 状态的不完整信息。因此任何对量子系统 相干信道的 窃听,都会导致不可避免的干扰,从而马上被 通讯的合法用户所发现;互补性的存在,可以使我们对信 息进行 共扼编码,从而保证保密通讯模式。