什么是量子加密
量子加密(Quantum cryptography)，其实就是利用量子力学的特性来实施加密任务。传统的公开密钥加密，一般称为有条件的安全，而量子加密可以做到无条件的安全。传统加密一般都是人为限制了窃密者的科技水平，或者说即便窃密者能解除的了密码，也需要很长时间，这样的信息已经没有时效性了。量子加密之所以可靠，主要是由量子力学的基本特性决定的。
量子加密物理原理
在量子密码学中，量子保密通信的基础是量子物理学中的物理效应或原理。例如量子加密中的BB84协议的物理基础是光子的偏振现象及其所满足的Heisenberg测不准原理，密钥的存储依赖的物理效应是EPR效应。
光子的偏振现象
每个光子都有一个偏振方向，其偏振方向即是电场的振荡方向。在量子密码学中用到两种光子偏振，即线偏振和圆偏振，其中线偏振可取两个方向：水平方向和垂直方向：圆偏振包括左旋和右旋两种情况。在量子力学中，光子的线偏振和圆偏振是一对共轭可观测量，也就是说，光子的线偏振态与圆偏振态是不可同时测量的。值得说明的是，在同一种偏振态下的两个不同的方向是可完全区分的，例如，在线偏振态中的水平方向和垂直方向是可完全区分的。
量子加密可实现性
RSA算法的加密过程为：C=ME（mod N），解除密的过程为：M=CD（mod N）。其中，M为明文，C为密文，E为加密密钥，D为解除密钥，N为模数。N越大，运算过程越复杂，加密速度越慢，但破译也就越困难。一般情况下，M，C，E，D，N都为512位以上的二进制整数。随着数据量的增加，软件加密往往不能满足算法的速度的要求，因此，硬件加密是将来加密技术应用的目标。对于基于Montgomery算法的RSA公钥加密，采用并行的模幂算法和模乘算法，优化了硬件结构。其硬件结构由模乘控制器、模幂控制器、数据寄存器和模乘运算单元构成。椭圆曲线密码体制，很容易在计算的硬件和软件上实现，可节省计算机的有限空间，提高运算速度，增强安全性。量子加密目前还在实验阶段，利用量子技术可在光纤一级实现密钥管理和信息加密。
量子加密实用性
基于Montgomery算法的RSA公钥加密可以进行数字签名和身份验证。ECC在Internet协议安全、远程通信、国际电子商务、移动电话等方面得到了广泛的应用。利用基于有限域的椭圆曲线可实现数据加密、密钥交换、数字签名认证等密码方案。量子密码体制目前较好的应用在密钥分发方面。当然量子密钥的应用不限于此，其它如量子无条件安全认证、个人信息保密等。从实用的角度来看，量子密码体制开始走向实用化，并有望不久后进入商用阶段。
以上信息由专业从事数传型G-STU安全透传终端公司的北京格网通信于2024/6/16 12:09:02发布
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