Hacking Quantum Cryptography Blev Lige Hårdere

{h1}

Fysikere har vist, at selv en saboteret meddelelse kodet i kvantkryptografi kan nogle gange være sikker, hvilket giver en chance for at lave en virkelig ubrydelig kode.

VANCOUVER, British Columbia - Uanset hvor kompliceret de er, ser de fleste hemmelige koder ud til at være breakable. Produktion af den ultimative sikre kode kan kræve kodning af en hemmelig besked inde i kvanteforholdet mellem atomer, siger forskerne.

Nu har kryptograferne taget "kvantekryptering" et skridt videre ved at vise, hvordan en hemmelig besked kan forblive sikker, selvom systemet er kompromitteret af en ondsindet hacker.

Artur Ekert, direktør for Center for Quantum Technologies ved National University of Singapore, præsenterede de nye resultater her på det årlige møde i American Association for Advancement of Science.

Ekert talte lørdag (18. februar), beskrev hvordan dekodere kan justere for en kompromitteret krypteringsenhed, så længe de kender graden af ​​kompromis.

Første kryptografi

Emnet for subatomære partikler er et stort skridt væk fra brugen af ​​papyrus, det gamle skrivemateriale, der anvendes i den første kendte kryptografiske enhed. Denne enhed, kaldet en scytale, blev anvendt i 400 B.C. af spartanske militære kommandanter at sende kodede meddelelser til hinanden. Kommandørerne ville lægge strimler af papyrus om en træstav og skrive meddelelsen på tværs af strimlerne, så den kun kunne læses, når strimlerne blev viklet omkring en stafett af tilsvarende størrelse. [Forklaret de mest solide kvantpartikler]

Senere blev substitutionsteknikken udviklet, hvor hele alfabetet skulle skiftes, sige tre tegn til højre, så end en "a" ville blive erstattet af "d" og "b" erstattet af "e" og så videre. Kun en, der kendte substitutionsreglen, kunne læse meddelelsen. Julius Caesar anvender en sådan cipher-ordning i det første århundrede B.C.

Over tid blev ciphers mere og mere komplicerede, så de var sværere og sværere at knække. Hårdere, men ikke umuligt.

"Når du ser på kryptografiens historie, kommer du op på et system, og før eller senere kommer en anden til at bryde systemet," sagde Ekert. "Du må måske spørge dig selv: Skal det være sådan her for evigt? Er der sådan en ting som den perfekte kryptering?"

Den perfekte kryptering

Den nærmeste ting til en perfekt kryptering indebærer, hvad der hedder en one-time pad.

"Du skriver bare din besked som en sekvens af bits, og du tilføjer derefter disse bits til en nøgle og opnår et kryptogram," sagde Ekert. "Hvis du tager kryptogrammet og tilføjer det til nøglen, får du ren tekst. man kan bevise, at hvis nøglerne er tilfældige og så længe meddelelserne, så giver systemet perfekt sikkerhed. "

I teorien er det en god løsning, men i praksis har det været svært at opnå. [10 bedste krypteringssoftwareprodukter]

"Hvis tasterne er lige så lange som meddelelsen, så har du brug for en sikker måde at distribuere nøglen på," sagde Ekert.

Naturen af ​​fysik kendt som kvantemekanik synes at give det bedste håb om at vide, om en nøgle er sikker.

Quantum kryptografi

Kvantemekanik siger, at visse egenskaber ved subatomære partikler ikke kan måles uden at forstyrre partiklerne og ændre udfaldet. I det væsentlige eksisterer en partikel i en tilstand af ubeslutsomhed, indtil der foretages en måling, hvilket tvinger den til at vælge en stat eller en anden. Således, hvis nogen gjorde en måling af partiklen, ville det uigenkaldeligt ændre partiklen.

Hvis en krypteringsnøgle blev kodet i bits repræsenteret af partikler i forskellige tilstande, ville det umiddelbart være indlysende, når en nøgle ikke var sikker, fordi målingerne til at hackere nøglen ville have ændret nøglen.

Dette afhænger naturligvis stadig af de to parters evne til at sende og modtage beskeden for selvstændigt at vælge, hvad de skal måle ved hjælp af en virkelig tilfældig talegenerator - med andre ord at udøve fri vilje - og bruge enheder, de stoler på.

Men hvad nu hvis en hacker kontrollerede en af ​​parterne eller manipulerer med krypteringsenheden?

Ekert og hans kolleger viste, at selv i dette tilfælde, hvis messagingpartierne stadig har fri fri vilje, kan deres kode forblive sikker, så længe de ved, i hvilken grad de er kompromitterede.

Med andre ord kan en tilfældig talgenerator, der ikke er virkelig tilfældig, stadig bruges til at sende en ukrypterbar hemmelig besked, så længe afsenderen ved, hvor tilfældigt det er og justerer for det faktum.

"Selvom de bliver manipuleret, så længe de ikke er dumme og har en lille smule fri vilje, kan de stadig gøre det," sagde Ekert.

Du kan følge WordsSideKick.com seniorforfatter Clara Moskowitz på Twitter @ClaraMoskowitz. For mere videnskabsnyheder, følg WordsSideKick.com på twitter @wordssidekick.


Video Supplement: Quantum Cryptography Explained.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com