量子密码为什么比经典密码算法更加安全在未来?
因为经典的密码算法的安全性都是依靠于数学难题,例如:大素数难分解问题、LWE问题、近似最大公约数问题等等,但量子加密算法不是依靠这个数学难题,而是量子力学的基本原理,未来不再受量子计算的威胁了。
一个n量子比特的存储器同时存储这2^n个数据状态,使得量子计算具有并行性。同时量子计算机对一个n量子比特的数据进行处理时,量子计算机实际上是同时对2^n个数据状态进行了处理。正是这种并行性使得原来在电子计算机环境下的一些难于计算的困难问题,在量子计算机环境下却很容易。量子计算机具有超强的计算能力。使得基于计算复杂性的现有公钥密码的安全受到威胁。根据估算,1448量子位的量子计算机可以公婆256位椭圆曲线密码,2048量子位的量子计算机可以攻破1024位的RSA密码。
下面记录一些量子密码的基础知识
符号介绍
量子力学的基本假设
假设1:任何一个孤立的物理系统都有一个和它相联系的复向量空间,这个空间称为系统的状态空间。状态向量是该系统状态空间的单位向量,该物理系统可以完全用状态向量来描述。
量子比特是最简单,也是最常用的量子系统。一个量子比特有一个二维状态空间。设这个状态空间的标准正交基由|0⟩和|1⟩构成,那么该状态空间的所有状态向量都可以表示成
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