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新型量子加密技术商业化在即,可提高现有传输速度5到10倍!

 程浩瀚 2017-11-29

导语:传统网络广受诟病的安全性催生了一个新兴前沿领域,那就是量子加密。目前,众多的研究团队都在这一领域进行着积极的探索,渴望着那最后的量子桂冠。如今,一个研究团队开发了一种新型量子密钥分配系统,它的传输速度比现有技术快了5到10倍!

密码学的新进展

一方面,量子计算机的出现一直被认为是对当今加密方法的一种威胁。 另一方面,由于量子密码学的发展,这些量子系统可能成为保持计算机和互联网安全的关键。 一个来自美国杜克大学、俄亥俄州立大学和橡树岭国家实验室的研究小组已经对量子加密进行了全新的研究。

在《Science Advances》期刊上发表的一项研究中,研究人员展示了一个使用量子密钥分发(QKD)系统以每秒兆比特的速率创建和分发加密代码。 其秘诀在于将更多的信息放在光子上,并将其与高速探测器相结合,而光子在 QKD 和当今大多数量子网络中都有使用。

图 | 能给视频流加密的高维度量子通信设备(图片来源:杜克大学)

这种方法是通过调整光子释放的时间来实现的,使得人们可以将两个比特的信息编码在一个光子上,因此,他们的系统比使用当前方法的传输速度快了5到10倍。而现有技术的传播速度仅仅是每秒几十到几百千比特,而使用新方法能够在多个并行系统同时运行时才会使网络降低到这一速度。

来自杜克大学的Nurul Taimur Islam在一份新闻稿中表示,这一点很重要,因为目前大多数量子安全加密系统不能支持一些基本的常规任务,例如托管一个加密电话或视频流这种类似的网络服务。

保证量子通信的未来

QKD 需要一组从加密消息中单独发送的加密密钥。原则上,这些信息变成了“防止黑客入侵的工具”,因为篡改这些信息或加密密钥会使接收者和发送者同时接收到出发警告。然而,QKD并 不能完美地工作,因为它需要的设备还不够完善。这使得 QKD 很容易受到黑客攻击。

Nurul Taimur Islam阐释了他们如何识别和改进他们使用的设备的局限,他说:“我们希望找出系统中的每个实验缺陷,并将这些缺陷纳入理论,以确保我们的系统安全,从而不会受到潜在的旁路攻击。”

无论如何,目前QKD仍然是我们未来改善网络安全措施中的最好选择。虽然目前这些措施已经被一次又一次地证明是不足以应对黑客和违规行为的方法,但是由于这个新系统使用了最商业化的设备,所以很容易融入当前的互联网框架。

这一新技术的进步将极大地推进量子加密向商业化进军的步伐,在一些对信息安全要求更加迫切的领域和行业(如银行业),这无疑是有望变革行业规则的技术应用,因为摆脱“烦人的”黑客攻击是人们共同的愿景,谁不希望自己的信息能安全地在比特流中传输呢。

——END

翻译:向兴格

编辑:Soybean

审校:Soybean

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