量子密码技术

这个文件将涵盖领域的量子密码学。 量子密码术是一种安全的信息，已经达到其时间。 直至目前为止，发送的任何信息全国联网，甚至加密，一直受到监听。 有没有简单的证明方法，确保信息的保密性。 如果黑客捕获的关键讯息或档案的使用公开金钥加密，加密是没用的。 量子密码的目的是要改变这种通过利用量子力学的基础。 由于这些基本原则，一个量子系统的干扰，每当一个人试图来衡量或量化，它以某种方式。 如果黑客被拦截的关键在一个量子密码系统会有探测异常的关键。 讯息或档案不会发出任何异常情况，如果发现有，因此，资料不会受到损害。 这不能保证在公开金钥加密。

互联网已经改变了我们的生活。 它以惊人的速度，特别是在过去十年中已兴奋双方消费者和企业。 随着优势，它使在我们的生活和工作的，它也带来了额外的关注。 最关心的是安全的敏感资料时，转交了整个网际网路。 身份盗窃已成为越来越普遍的资料，如社会安全号码，信用卡号码，银行帐户信息，以及个人的详细资料传送的数百万倍， 1天。 以帮助确保保密的个人和公司信息的资讯科技专才和其他已转向使用加密。 加密是编码的信息，以便使它无法读取那些不应该有获取信息。 有很多方法的加密可用不等从简单到极其复杂的。 不管哪种方法您选择，目前的方法都是基于科学的加密技术。 加密技术并不是一个新的科学。 它实际上已约百年。 之前的来临，计算机密码学，主要是所用的各国政府，特别是为保密的军事情报。 其中已知最早的利用加密技术是凯撒密码，可追溯到罗马时代。 （泰森， 2008年）

这个加密方案是说，已使用的凯撒大帝沟通的秘密与他的军队。 凯撒决定，将每个字母在贺电中一个标准的若干位，他可以派他的将军们的安全讯息。 该密码，他雇用的是简单而有效的。 他将转向每个字母在一个纯文本的信息， 3位权内部的字母。 空格和标点符号，将维持不变。 如果敌人发生拦截加密文本信息，它会显示为无用，因为只有凯撒将军知道该守则。 例如，为了“重返罗马”将成为“ uhwxua西铁urph ” 。 一旦他的指挥官收到一个讯息，他们可以破译出它的根本转变，每个信回到3位左，揭示了明文。 （三一， 2006 ）

虽然这是一个足够强大的加密方法，为凯撒的时间，以人为本的代码是很容易的一台计算机，以打击。 事实上，由于我们了解加密的今天，这种密码可以被破解相当容易用手工利用先进的数学和统计。 因此，加密所用的系统，今天在互联网上使用的所有计算机为基础的算法。 大多数计算机加密系统在使用中可分为在两类之一。 他们使用对称密钥加密或公开密钥（非对称）加密。

对称密钥使用的一个关键，一个私人密码匙基础上，特别是算法，都加密和解密文件。 公共密钥加密使用两个键。 一个关键，公共密钥，这是共享的，是用来加密文件。 第二个关键，所谓的私人密码匙，是用来解密档案。 这项工作是通过使用一个哈希值。 基本思路是要改变该基地投入使用散列算法。 一个简单的例子，将投入价值10000乘以杂凑150 。 输出将是一个哈希值的1,500,000 。 如果有人被拦截的哈希值，便难以确定原始价值10000而不散列算法。 哈希算法，其实是更为复杂的比这与键的基础上的128位号码或更高。 一个128位的数目已2128种可能的组合。 这3402823669209384634633746074300000000000000000000000000000000000000不同的价值观！ （泰森， 2008年）

即使这似乎是一astronomically高的数目，及一会，不知如何，这不能简单的证明，有一个重大的缺陷与加密方法目前正在使用的。 关键必须是已知的由各方沟通。 问题在于，然后在分发钥匙安全。 如果有人截取或发现的关键，即使是最复杂和昂贵的加密系统可以提供的无用的。 更多的，往往不是根据今天的标准是不可能的，以确定绝对肯定地说，钥匙被用于没有受到损害。 量子密码匙加密，也就是所谓的量子密钥分配，旨在改变这种通过利用量子力学。 这种方法将可以让使用者产生一个共同的随机位串加密和解密的讯息。 量子密钥分配将确保这个字串，只会被称为向有关各方该邮件是为。

理论量子力学一直围绕以上八十年现在。 虽然它的许多观念是反直觉，它提供了一个准确的描述整个世界的一个原子的水平。 这一理论已被用来制造许多重大进展和发现我们的时间。 设计激光，光纤，硬盘驱动器，和计算机芯片已全部归功于量子力学。 由于不断增加的了解和进一步的科技进步，我们已经开始有能力去操控量子态的个别subatomic粒子。 这让我们可以使用奇怪的量子特性在一个更直接的方式。
人类是用来思想的资料，在一个抽象的方式。 计算机不。 我们认为，信息被储存在计算机作为一个“ 0 ”或“ 1 ” 。 在实际上，信息是由代表身体的存在或缺乏一个电荷，电流，或束光。 正电荷或束光将代表一个“ 1 ” 。 缺乏收费或轻将代表一个“ 0 ” 。 随着技术进步，集成电路变得越来越小。 量子效应已成为更为重要，因为我们有办法制造纳米级。 当然极限，在信息技术，将代表的资料，由量子态的一个单粒子，如两极化的一个光子。 （盾牌，元， 2007 ）

加密技术已成为一个重要组成部分，保护今天的计算机与通信网络。 量子密码术是一种安全的方法通讯，因为它的优势，但奇怪的独特性能的量子态。 不同于经典物理，简单的行为，衡量一个量子态将在一般改变这种状态。 这可以让两个用户沟通，利用量子密码技术来侦测在场的一eavesdropper试图拦截的关键。 如果一eavesdropper截取的一个关键转交的量子态，并企图以“措施”的话，他们是不能避免的改变。 异常建立，将可探测和加密的邮件或文件不会被发送。 这是很重要的要明白，量子密码学是不是用来传递讯息或文件，而是用于生产和分发的一个关键。 用户可以使用任何加密算法，他们选择加密或解密的讯息。 邮件便可以传送一个标准的沟通渠道，没有恐惧，因为你知道，关键是安全的。

为本文的目的，我们将使用两个用户， Alice和Bob ，在我们的例子。 让我们假设李翘如需要发送鲍勃一个讯息或档案，如公司的银行帐户信息，超过抵押的沟通渠道。 保密是至关重要的。 因此， Alice和Bob需要使用一个秘密的关键。 不像其他分配方式，量子密码技术保证没有其他人的关键。 爱丽丝接着可以选择任何算法，她希望她的加密讯息到加密文本。 该加密文本将费解的一个eavesdropper人，我们将拜会前夕，但鲍勃将能够利用安全的关键讯息解密。 为了进一步降低风险的关键被发现通过密码，量子密钥分配还允许的关键经常改变。 （元）

装置中使用的量子密码装置通常聘用个别光子轻和使用，无论是海森堡测不准原理或量子纠缠。 根据海森堡测不准原理，某些对物理性能，有互补的一在另一意义上说，衡量一个物业会扰乱其他。 有两个相辅相成的属性，往往用在量子密码技术。 这些互补的特性是两种类型的极化光子。 直线偏振是纵向和横向的极化和极化角是45 °和135 ° 。

量子纠缠是所在国的物理性能的两个或两个以上的粒子的物理性能有强烈的相关性。 这些粒子可能共享信息，不能量化的衡量国家的一个单粒子。 即使你的状况进行评估一粒子，让没有迹象显示该国的其它粒子。 相关的这些物理性质的存在，不管如何相距遥远，粒子可能。

有两个议定书的基础上这两个理论，量子力学。 首先是基础上，海森堡测不准原理和创建于1984年理论物理学家查尔斯班尼特在IBM和吉尔斯brassard在蒙特利尔大学。 它利用光子的偏振编码的信息和所谓bb84后，其发明者和今年它已创建。 使用bb84 ，李翘如将创建一个随机位，无论是一个“ 0 ”或“ 1 ” 。 她会，然后选择一种直线或对角线国家将其转交在在表中指定。 然后，她将编写一份光子的偏振态视比特的价值和状态。 爱丽丝便转递单光子给Bob ，在国家指定的。 本议定书还依赖于量子随机性保持eavesdropper从学习秘密的关键。 （维基百科， 2008年）

第二项议定书是由artur ekert在1991年和用途纠缠双光子。 这些对可以产生从爱丽丝或鲍勃。 他们甚至可以产生一个单独的来源，只要Alice和Bob每个月底了一个光子从一双。 该议定书依赖于性能的纠缠。 我们可以使纠缠态的光子完全相关。 例如，我们可以作出的两极化粒子对面的对方。 因此，如果Alice和Bob都测试自己的粒子和Alice的是垂直， Bob的将是横向的与100 ％的概率。 这也将真正的，如果他们双方的措施，任何其他对正交极化。 这将使鲍勃知道国家Alice的粒子，反之亦然。 不过，除夕夜不能措施，其中一项，并决定国家的其他。 事实上，任何企图窃听破坏的相关性和可探测性。

这两个议定书将提供Alice和Bob相同的键。 如果钥匙不同，可能是因为前夕，或什至一缺陷，在传输本身。 如果一个关键，似乎受到损害的方法有两种，信息和解和隐私的扩增，以正确的问题。 信息和解是用来确保Alice和Bob有着相同的按键及普遍使用级联议定书纠错。 这发生在几个回合，并可能给予前夕，如需有关的钥匙。 这是哪里来的隐私功放英寸隐私功放采用了通用Hash函数产生一个新的短，关键在这样一种方式前夕，将有最低限度的信息，新的关键。 新的关键将缩短的基础上，错误检测。

有是一个巨大的商业潜力，为量子密码技术。 在欧洲和美国，它已吸引了私人投资在几个创业公司。 目前这些公司已针对他们的业务对公司和政府与高安全性的关注。 直至目前为止，信使已用于密钥分配在高安全性情况下，传统的密钥分配并没有提供足够的保证。 这种方法可以非常耗费时间，还有机会信使可能会受到损害。 与量子密码技术，这将不再是必要的，因为这是有可能发现任何截取的关键。 量子密钥分配，也是较安全的速递网络，以及作为更可靠和自动化。

不过，目前仍有一些因素，防止广泛采用量子密码学。 设备的费用仍是相当高的相比，传统的网络和加密设备。 也有缺乏的威胁，显示了对现有的密钥交换协议，为典型的用途。 许多潜在客户缺乏了解的物理背后的量子力学。 这些客户端使用传统的加密技术。 用户需要得到保证，从厂商的设备和方法所涉及的安全。 目前，安全认证的设备不具备广泛的传播，接受的标准。

尽管有这些问题我们可能仍会看到量子密钥分配涓流下来，甚至家庭网络。 基础设施是在已经到位，在许多国家，为更广泛地使用。 光纤网络正被用于这些国家的互联网以及电话和电视服务。 作为技术和市场为量子密码技术的进步，我们可以预期价格将下降。 我们可以看到，这些产品在国内的应用，少十年。 （维基百科， 2008年）

资源：

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盾牌，一元和， Z的（ 2007年5月1日） 。 关键是要量子工业。 拉丁2008年3月18日，来自physicsworld.com网站： http://physicsworld.com/cws/article/print/27161

泰森女士，如何加密工程。 拉丁2008年4月12日，来自howstuffworks网站： http://www.howstuffworks.com/encryption.htm

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（ 2008年3月16日） 。 量子密码学。 拉丁2008年3月18日，维基百科网站： http://en.wikipedia.org/wiki/quantum_cryptography