量子加密技術(shù)的介紹

量子加密技術(shù)是利用物理學(xué)中量子的特性，如光子的偏振現(xiàn)象，測不準原理等等發(fā)展起來的一種新型加密技術(shù)。自1984年以來得到了迅速發(fā)展，目前已引起國際密碼學(xué)界和物理學(xué)界的高度重視。Shor’s量子算法證明，采用量子計算機可以輕而易舉地破譯公開密鑰體系，這對現(xiàn)有保密通信提出了嚴峻挑戰(zhàn)。解決此問題的有效途徑是量子密碼術(shù)。

量子加密物理原理

在量子密碼學(xué)中，量子保密通信的基礎(chǔ)是量子物理學(xué)中的物理效應(yīng)或原理。例如量子加密中的BB84協(xié)議的物理基礎(chǔ)是光子的偏振現(xiàn)象及其所滿足的Heisenberg測不準原理，密鑰的存儲依賴的物理效應(yīng)是EPR效應(yīng)。

光子的偏振現(xiàn)象

每個光子都有一個偏振方向，其偏振方向即是電場的振蕩方向。在量子密碼學(xué)中用到兩種光子偏振，即線偏振和圓偏振，其中線偏振可取兩個方向：水平方向和垂直方向：圓偏振包括左旋和右旋兩種情況。在量子力學(xué)中，光子的線偏振和圓偏振是一對共軛可觀測量，也就是說，光子的線偏振態(tài)與圓偏振態(tài)是不可同時測量的。值得說明的是，在同一種偏振態(tài)下的兩個不同的方向是可完全區(qū)分的，例如，在線偏振態(tài)中的水平方向和垂直方向是可完全區(qū)分的。

量子加密實用性

基于Montgomery算法的RSA公鑰加密可以進行數(shù)字簽名和身份驗證。ECC在Internet協(xié)議安全、遠程通信、國際電子商務(wù)、移動電話等方面得到了廣泛的應(yīng)用。利用基于有限域的橢圓曲線可實現(xiàn)數(shù)據(jù)加密、密鑰交換、數(shù)字簽名認證等密碼方案。量子密碼體制目前較好的應(yīng)用在密鑰分發(fā)方面。當(dāng)然量子密鑰的應(yīng)用不限于此，其它如量子無條件安全認證、個人信息保密等。從實用的角度來看，量子密碼體制開始走向?qū)嵱没⒂型痪煤筮M入商用階段。