新型量子密鑰分配系統(tǒng) 提速5倍到10倍
美國研究人員于當(dāng)?shù)貢r間24日在《科學(xué)進展》雜志線上版發(fā)表論文稱,他們開發(fā)出的一種新型量子密鑰分配(QKD)系統(tǒng),能夠以兆比特每秒的速率創(chuàng)建和分發(fā)加密碼,比現(xiàn)有方法快5倍到10倍,即使同時運行多個系統(tǒng),仍可與目前的互聯(lián)網(wǎng)速度匹配。研究人員表示,新技術(shù)或使量子加密技術(shù)向大規(guī)模應(yīng)用加速邁近。
密鑰加密,需要收發(fā)數(shù)據(jù)的雙方使用相同或?qū)ΨQ的密鑰對明文進行加密解密運算。隨著計算能力的提升,目前廣泛使用的RSA公鑰密碼算法會越來越容易被破解。而量子加密技術(shù)則被認為是未來保證網(wǎng)絡(luò)通信安全的有力工具。量子加密技術(shù)利用了量子力學(xué)的基本原理——對量子態(tài)進行測量將會改變最初的量子態(tài),來保證其安全性,竊密者的存在會導(dǎo)致誤碼出現(xiàn),從而提醒收發(fā)雙方存在安全漏洞。 目前量子加密技術(shù)尚處于發(fā)展初級階段,密鑰傳輸速率很低,只有幾十到幾百千比特每秒,極大地影響了其實際應(yīng)用。此次,杜克大學(xué)、俄亥俄州立大學(xué)和橡樹嶺國家實驗室研究人員開發(fā)的新型量子密鑰分配技術(shù),雖與多數(shù)量子密鑰分配系統(tǒng)一樣,使用弱激光來編碼單個光子信息,但通過調(diào)整光子相位和釋放光子的時間,能將更多的信息添加到單個光子上。結(jié)合專門開發(fā)的高速接收機,新系統(tǒng)傳輸密鑰的速度比目前其他系統(tǒng)快了5倍到10倍。 從理論上說,量子加密技術(shù)是完全安全的,任何侵入密鑰交換的嘗試都會很容易被接收方發(fā)現(xiàn)。但現(xiàn)實中,設(shè)備的局限性會導(dǎo)致漏洞存在,給黑客可乘之機。而研究人員證明,即使用可能導(dǎo)致漏洞出現(xiàn)的缺陷設(shè)備,該技術(shù)也可以避免常見的攻擊。 研究人員表示,雖然新系統(tǒng)的發(fā)射機需要一些特殊部件,但所有組件目前都可以在市場上買到。用光子編碼的密鑰可以通過現(xiàn)有光纖傳送,發(fā)射機和接收機很容易集成到現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施中,因此這一新技術(shù)極有潛力推動量子加密技術(shù)的大規(guī)模使用。 |