量子通訊能否被破譯?
量子通信最大的問題不在於能不能被破解--弱觀測之類的技術,糾纏光子源的工程實現缺陷等都是可能破解量子通信保密性的因素。量子通信最大的問題在於易被干擾性。本身量子通信就是很不穩定的,糾纏對稍微有點干擾,動不動就自解了。更關鍵的是量子的物理特性使得攻擊者對信道的觀測會破壞信道。也就是說,Eve不需要知道確切的量子通信內容,只要她保持竊聽,她就能確保Alice和Bob之間無法通信。這也是為啥量子通信或更狹義的量子密鑰分發始終不是信息安全界研究的主流方向。我們寧可多花點時間去折騰現實世界裡互聯網和電腦系統的安全性,用傳統密鑰分發方式解決問題,也不太願意投入很多去跟不太關注現實世界通信安全的物理學家玩兒QKD。物理學家們做出來了,我們多一個技術可用,很好。做不出來也無所謂。
國外研究量子物理和計算機結合,更主流的方向是量子計算。至於量子通信在中國的宣傳和熱度,很大一部分原因在於「上有所好」,就跟足球一樣。不可能。量子糾纏現象實際上建立了一個絕對保密但是一個位元組都發不出去的「信道」。以典型的貝爾態為例:Alice 和 Bob 手上各有一個粒子,而且如果 Alice 測量粒子的自旋是「上」,則 Bob 測量的結果一定是「下」,反之亦然。不過因為 Alice 每次測量的結果是隨機的,所以她不能利用這一對粒子來發送消息(換言之,她不能操縱粒子的狀態,只能讀取)。然而,這兩個粒子的測量結果只有 Alice 和 Bob 可以讀取,在信道上無法被任何人竊聽,因此即使每次 Alice 和 Bob 讀取的結果都是隨機的,他們之間仍然有一個絕對安全的聯繫:粒子的自旋永遠相反。因此,對於一位原文 C,他們之間想要秘密通訊可以這麼做:
- Alice 測定粒子自旋得到結果 S。由於糾纏特性,Bob 之後的結果一定是 ?S。
- Alice 把 S 和原文 C 異或得到密文 E
- Alice 把 E 通過電話(正常的通訊手段)告訴 Bob
- 因為 Bob 測量粒子自旋的結果一定是 ?S,所以他可以用 (E ⊕ S) 還原出原文 C
竊密者除非蹲在 Alice/Bob 身邊,否則他永遠無法得到 S,因此他是無法破譯密文的。同時,因為密文和原文長度相同,因此密文是資訊理論安全的。同時,信息的傳播速度等同於電話的速度,不會超過光速,也不用擔心破壞相對論的因果性。
瀉藥,樓上Belleve的回答已經很完善了。這裡我就推薦物理學家加來道雄拍的一個物理學紀錄片《不可能的物理學》(網易公開課上可以搜到,這個系列的課講得都很好),裡面的第二課「如何心靈傳輸」從3分40秒處開始用比較形象的語言解釋了量子通信,大體上和Belleve的回答一致,物理學小白的話可以看一看這個短片幫助理解Belleve的回答。量子通信到大三才學,現在我也不懂(捂臉逃~~~)
設想:量子保密通信有被截獲及失密的可能:首先大家都知道量子保密通信中做密鑰的光子不能被複制,甚至測量都會造成狀態改變,好像竊聽者就無法得知密鑰了,但光子可以再做糾纏對,(糾纏無外乎就是用光學相干法等做成),把發到接收方的光子做糾纏對,然後再發給接收方,並複製在傳統通道中,發送接受兩方的全部通訊內容,接收方按發送方做的任何事情,竊聽者都能通過已做好的糾纏光子對分析出密鑰來,然後用此密鑰解開在傳統通道中複製的傳輸內容。以上就是缺乏機會去驗證,但相信肯定能實現破解。
有點疑問:目前這個傳輸協議,因為需要AB兩方對信息進行通訊,判斷密文是否被破譯,這個過程依舊採用傳統通訊模式,這是一個克攻擊的弱項啊
目前成功的墨子號是以量子偏振的方式生成密鑰的,邏輯上密鑰如果有第三方截獲通信雙方都會馬上知曉並廢棄當前密鑰。可以當做無法破譯。但是因為密鑰的對比需要以經典通訊來進行,這中間出什麼岔子就不知道了。參考:http://www.guokr.com/article/441669/
我想說, 理論上是無條件安全的.
噫 終於有人邀請我了=-=
理論上不存在絕對安全的系統或加密方式 在被破譯之前能,事在人為嗎,但是沒有意義。因為你破譯了之後,對方就知道信息已經被截獲了,
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