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量子密码学向主流应用迈进一步

探索安全的通信未来,量子密码学让窃听几乎不可能。

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依赖于量子力学“幽灵般”特性的加密系统长期以来一直被吹捧为终极的防间谍和防黑客通信方式,最近,政府和大公司已经开始试用该技术的早期实例。现在,维也纳的科学家们已经展示了一个受量子密码学保护的商业电信网络,并表示该系统可能在不到10年的时间内普遍可用。25年前提出量子密码学基本思想的研究人员之一Gilles Brassard出席了维也纳的活动,解释了其工作原理。

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“所有的量子安全方案都基于海森堡不确定性原理,基于你无法在不干扰量子信息的情况下测量它的事实,”他解释说。“正因为如此,人们可以有一个通信通道,在两个用户之间,窃听者不可能在不产生干扰的情况下进行窃听。窃听者会留下痕迹。这就是关键思想”[BBC新闻]。

研究人员在一个标志着欧盟名为SECOQC(基于量子密码学的安全通信全球网络开发)的项目完成的会议上展示了该网络,该项目旨在使该技术为现代商业应用做好准备。在该网络中,研究人员使用标准的光纤电缆连接了维也纳及附近城镇的六个地点。他们将光子,即光的亚原子粒子,通过电缆传输,然后每个地点的灵敏光探测器从到达光子的模式中提取一个“量子密钥”。该团队演示了一个视频会议,其中量子密钥(会被窃听干扰的信息片段)被频繁刷新。当

有入侵者试图窃听量子交换时,光子变得混乱,并且…探测器上的错误率上升,预示着攻击。该系统在未被泄露的情况下自动关闭[BBC新闻]。

会议上的其他研究人员对该技术在现实世界的应用提出了其他想法,一些人认为量子密钥可以用来防止窃贼使用盗窃的信用卡信息进行互联网购物。

这个想法是,我们会通过量子ATM在我们的手机或类似的掌上设备中填充秘密(随机数字字符串)。在网上交易过程中,我们会逐渐消耗这个个人秘密储备来加密信息,比如我们的PIN码,或者进行身份验证。“量子部分让你承诺,当你充值了你的秘密后,只有你和你的服务提供商拥有这个特定的随机数字字符串,”HP的Tim Spiller说。“如果你进行网上交易,你会向商家发送被认为安全的足够多的秘密比特。商家会将其发送给Visa,Visa会检查它们是否没问题,如果没问题,就会验证交易”[卫报]。

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