Oriģinālā versija no šis stāsts parādījās Kvantu žurnālsApvidū
Smagas problēmas parasti nav apsveicams skats. Guess kriptogrāfi viņus mīl. Tas ir tāpēc, ka dažas cietas matemātikas problēmas ir mūsdienu šifrēšanas drošības pamatā. Jebkurš gudrs triks to risināšanai tiks darīts lielākā daļa kriptogrāfijas veidu.
Pirms vairākiem gadiem pētnieki atrada radikāli jauna pieeja šifrēšanai Tam trūkst šīs potenciālās vājās vietas. Pieeja izmanto kvantu fizikas savdabīgās iezīmes. Guess atšķirībā no iepriekšējām kvantu šifrēšanas shēmām, kas darbojas tikai ar dažiem īpašiem uzdevumiem, jaunā pieeja var veikt daudz plašāku uzdevumu klāstu. Un tas varētu darboties pat tad, ja visas problēmas, kas atrodas parastās “klasiskās” kriptogrāfijas centrā, izrādās viegli atrisināmas.
Guess šis pārsteidzošais atklājums balstījās uz nereāliem pieņēmumiem. Rezultāts bija “vairāk par koncepcijas pierādījumu”, sacīja Fermi MAKriptogrāfijas pētnieks Simona skaitļošanas teorijas institūtā Bērklijā, Kalifornijā. “Tas nav paziņojums par reālo pasauli.”
Tagad, a jauns papīrs Divi kriptogrāfi ir izveidojuši ceļu uz kvantu kriptogrāfiju bez šiem savdabīgajiem pieņēmumiem. “Šajā rakstā teikts, ka, ja daži citi minējumi ir patiesi, tad kvantu kriptogrāfijai jābūt pastāvošai,” sacīja Ma.
Pils debesīs
Jūs varat domāt par mūsdienu kriptogrāfiju kā torni ar trim būtiskām daļām. Pirmā daļa ir pamatne dziļi zem torņa, kas ir izgatavots no smagām matemātiskām problēmām. Pats tornis ir otrā daļa – jūs varat atrast īpašus kriptogrāfijas protokolus, kas ļauj nosūtīt privātus ziņojumus, parakstīt digitālos dokumentus, veikt slepenas balsošanas un daudz ko citu.
Starp tām, nodrošinot šīs ikdienas lietojumprogrammas matemātiskajā pamatiežā, ir pamats, kas izgatavots no celtniecības blokiem, ko sauc par vienvirziena funkcijasApvidū Viņi ir atbildīgi par asimetriju, kas raksturīga jebkurai šifrēšanas shēmai. “Tas ir vienvirziena, jo jūs varat šifrēt ziņojumus, wager jūs tos nevarat atšifrēt,” sacīja Marks ZhandrijsNTT Analysis kriptogrāfs.
Astoņdesmitajos gados pētnieki pierādīja, ka kriptogrāfija, kas celta virs vienvirziena funkcijām, nodrošinātu drošību daudziem dažādiem uzdevumiem. Guess gadu desmitiem vēlāk viņi joprojām nav pārliecināti, ka pamatne ir pietiekami spēcīga, lai to atbalstītu. Problēma ir tā, ka pamatiežu ir izgatavotas no īpašām smagām problēmām – jaunākām vietām, kas pazīstamas kā NP problēmas -, kurai ir noteikta funkcija, ir tas, ka ir viegli pārbaudīt, vai kāds kandidātu risinājums ir pareizs. (Piemēram, numura sadalīšana tā galvenajos faktoros ir NP problēma: grūti izdarīt lielam skaitam, wager viegli pārbaudāmi.)
Daudzas no šīm problēmām šķiet būtiski sarežģītas, wager datorzinātnieki nav varējis to pierādītApvidū Ja kāds atklāj ģeniālu algoritmu, lai ātri atrisinātu vissmagākās NP problēmas, pamatieži drupinās un viss tornis sabruks.
Diemžēl jūs nevarat vienkārši pārvietot savu torni citur. Torņa pamats-vienas puses funkcijas-var sēdēt tikai uz pamatieža NP problēmu.
Lai izveidotu torni grūtākām problēmām, kriptogrāfiem būtu nepieciešams jauns pamats, kas nav izgatavots no vienvirziena funkcijām. Tas šķita neiespējami tikai pirms dažiem gadiem, kad pētnieki saprata, ka kvantu fizika varētu palīdzēt.
