量子密码学解析
在本视频中，Informa TechTarget产品营销助理Katie Donegan解释了量子密码学的定义、与传统密码学的区别及其工作原理。
数学可能无法提供所需的安全性……但物理可以。 基于数学方程加密信息的传统密码学对经典计算已足够安全，但随着量子计算的出现，这种保护可能不再足够。这正是量子密码学的用武之地：它使用物理原理而非数学方法。
下面我们将探讨量子密码学为何如此安全。然而尽管具有优势，量子密码学和量子密钥分发（QKD）仍存在局限性和挑战。
工作原理
量子密码学使用光粒子（光子）通过光纤传输加密密钥。光子代表二进制位（0和1）。由于以下量子力学特性，这构成了完全安全的系统：
- 粒子可同时存在于多个位置或状态
- 观测量子属性必然会导致其状态改变或扰动
- 完整粒子无法被复制
量子密码学遵循1984年开发的模型：
- Alice希望向Bob发送消息，首先向Bob发送光子流密钥
- 光子先通过偏振器，使每个光子处于特定偏振状态（水平、垂直、右对角或左对角）
- Bob接收光子时随机使用两种分束器之一读取偏振状态并解密密钥
- 双方对比使用的分束器类型，错误分束器读取的光子被丢弃，剩余序列即为密钥
安全优势
若存在窃听者使用与Bob相同的工具，不仅无法与Alice比对结果，其存在还会改变光子位置，从而暴露行踪。
无法在测量量子状态时不扰动系统，因此理论上QKD是不可破解的。密钥在参与方之间交换后，恶意行为者几乎不可能在没有密钥的情况下解密数据。
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Sabrina Polin是Learning Content团队视频内容执行编辑，负责Informa TechTarget官方YouTube频道Eye on Tech的视频规划与开发。此前曾任Products Content团队记者。