量子密码术:,帮“鲍勃”和“爱丽丝”传悄悄话
Alice和Bob的故事-非对称加密(转自:简书賈小強)
Alice和Bob的故事-⾮对称加密(转⾃:简书賈⼩強) 参考资料: 在密码学课上经常能听到两个⽿熟能详的名字:Alice和Bob。
这个两个名字常见到⼏乎所有和密码学有关的⽂献都有他们⼆⼈的⾝影。
好奇地百度了以下,发现了⼀个有⼼的作者写的⽂章--Alice和Bob的故事,记录在此,仅供学习。
⾮对称加密是⼀种公开密钥密码系统,要求密钥成对使⽤,即加密和解密分别由两个密钥来实现,每个⽤户都有⼀对密钥。
典型的公开秘钥算法如RSA算法应⽤1. 通过Linux 或者Mac 的Terminal使⽤ssh命令,登录远程主机(将公钥追加到authorized_keys,可以免密码登录)2. github⽹站,可以以ssh协议⽅式,上传下载(将⾃⼰的公钥交给github,然后⾃⼰保留对应的私钥,这样git push或者git pull不再需要输⼊密码)⾓⾊按照密码学惯例⼈名⾓⾊Alice所有协议的第⼀个参加者Bob所有协议的第⼆个参加者Mallory恶意的主动攻击者Peggy证明⼈简单说,如果Alice,使⽤⾮对称加密和Bob建⽴连接(登录),我们就可以认为,这种连接是安全的,即使加密后的密码被中途截获也⽆法破解出真正的密码。
有密码连接1. Bob收到Alice的请求,把⾃⼰的公钥发给Alice。
2. Alice将密码⽤Bob的公钥加密后,发送给Bob。
3. Bob⽤⾃⼰的私钥解密收到的加密内容,如果密码正确,那么连接成功。
中间⼈攻击1. 如果Mallory冒充Bob,截获了登录请求,并给Alice发⼀个⾃⼰伪造的公钥2. Alice把密码⽤Mallory的公钥加密后发送给Mallory3. Mallory⽤⾃⼰的私密解密,从⽽获取密码4. Mallory再⽤这个密码冒充Alice和Bob建⽴连接解决⽅案让Alice明确的知道要连接的⼈就是Bob,那么Bob可以让Peggy证明(在⽹站上将⾃⼰的公钥指纹贴出来),这样Alice在连接的时候,⽐对公钥指纹就能知道对⽅是不是真的Bob⽆密码连接1. Alice将⾃⼰的公钥发给Bob保存2. Bob收到Alice的请求,然后向Alice发送⼀段随机字符串3. Alice⽤⾃⼰的私钥加密后,再发给Bob。
量子信息导论第二章作业
量子信息导论第二章作业1:Alice 和Bob 选择B92方案来建立量子密钥序列。
Alice 选择两种态:01=ψ,=2ψ )10(2/1+,分别以1/2的概率发送给Bob ,Bob 分别以1/2的几率选择基{}10和基)}10(2/1),10(2/1{-+对收到的态进行正交测量。
(1) 请论述Alice 和Bob 将遵从怎样的经典通信协议来建立密钥;(2)假定存在一个窃听者,该窃听者试图以概率克隆的方式对该密钥建立过程进行攻击。
则下列的几组克隆概率中,哪几组在理论上是可能的(括号中第一个数表示成功地克隆出1ψ的概率,第二个数表示成功地克隆出2ψ的概率)。
并给出证明。
,222,222⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--(1,0.1),(0.5,0.5),(0.7,0.7),(0.9,0.9)。
(3)窃听者如果克隆失败,他会随机发送1ψ或2ψ给Bob (分别以1/2的几率)。
如窃听者选择以上几组中最优的克隆方案进行攻击,则作为Alice 和Bob ,他们至少要公开对照多少组数据,均检验无误,才能确保该密钥的安全性达到99%以上?2:给出高维空间量子teleportation 的数学证明。
3:混合纠缠态()()14I I λρλλψψ--=-+⊗a) 求标准teleportation 的保真度,并且,当λ达到多少时,保真度将优于经典极限? (所谓经典极限是指:A 方随机选择一组测量基进行测量,并将测量结果通过经典 信道通知B ,B 根据A 的测量结果进行态制备。
)b) 计算()()()()()()Pr ()A A ob n m Tr E n E m ρλ↑↑=()E n 是Alice 的比特投影到()n ↑上的投影子。
量子密话产品话术
量子密话产品话术随着科技的发展,量子密话作为一种安全可靠的通信方式越来越受到人们的关注和重视。
作为销售人员,我们需要了解量子密话产品的特点和优势,并掌握相应的话术,以便能够向客户清晰地介绍和推广该产品。
下面是关于量子密话产品的参考内容和相关话术。
一、介绍量子密话产品量子密话是一种基于量子力学原理的通信技术,通过利用光子的量子特性实现信息的加密和解密,从而保护通信的安全性。
量子密话产品在保密性、抗干扰性和抗窃听性方面具有突出的优势。
量子密话产品采用了先进的量子加密算法,能够生成非常复杂的加密密钥,有效抵抗各种传统加密破解的方法。
同时,量子密话产品还可以实时监听通信线路的状态,一旦发现任何异常,立即采取措施进行修复,保障通信的可靠性和稳定性。
二、量子密话产品的优势1. 强大的保密性:量子密话产品采用量子加密算法,密钥的生成过程具有不可预测性,使得密钥无法被窃取或破解。
同时,量子密话产品还具备防止中间人攻击的能力,确保通信的绝对保密性。
2. 抗干扰性强:量子密话产品可以通过监测通信线路的状态,及时发现和处理干扰问题,确保通信内容的准确传输,减少了干扰对通信质量的影响。
3. 抗窃听性能高:量子密话产品在传输过程中,采用了量子随机翻转思想,使得通信信息本身就是一种波动的状态,窃听者无法获取准确的通信内容,保证通信不被窃听。
4. 可视化操作界面:量子密话产品的操作界面简单直观,用户可以通过可视化界面进行操作和管理,不需要过多的技术培训,降低了使用门槛。
三、推广话术1. “我们的量子密话产品可以为您的通信提供完全保密的保障,采用高强度的量子加密算法,使得您的通信信息无法被窃听或破解。
您可以放心交流机密信息,不再担心信息泄露的问题。
”2. “量子密话产品具有出色的抗干扰性能,无论是电磁波干扰还是传统加密被破解的问题,都可以得到很好的解决。
您的通信内容将保证准确传输,确保信息的完整性和可靠性。
”3. “我们的量子密话产品不仅提供了核心的通信保障功能,还具备实时的异常监测和修复功能,确保通信线路的稳定和可用性。
量子保密术和保密通信
和干扰,Alice和Bob则共同拥有一套相同的随机 序列数。 d)Bob再把接收到的光子转化为量子比特串; (e)Bob公布某些比特串,供Alice确定有无错误; (f)经Alice确认无误断定无人窃听,剩下的比特 串就可留下建立为密码本。 (3) 基于量子纠缠的 EPR关联光子对 Ekert方案 , 其代表为 E91协议。通信过程如图2所示:
量子密码通信是目前科学界公认唯一能实现绝对安全的通 信方式。它依赖于两点:一是基本量子力学效应;二是量子 密钥 分配协议。 量子密码系统能够保证:(1)合法的通信双 方可觉察潜在的 窃听者并采取相应的措施 ;(2)使窃听者无法破解量子密码。 量子密码通信不是用来传送密文或明文,而是建立和传送 密码本,这个密码本是绝对安全的。 目前为止, 实现量子密码的方案主要有如下几种: (1) 基于两种共轭基的四态方案,其代表为 BB84 协议。
(2) 基于两个非正交量子态性质的 Bennett 方案, 其 代表为 B92 协议。现在 B92 协议已成为实际量子密 码通信的主要实现方式。我们就以它为例解释量子密 码术的中心思想 首先,合法通信者 Alice 和 Bob 选择 光子的任何两套共轭的测量基,但只测量其中两个非 正交的量子态即从互为共轭的两组量子态中各选一个 进行测量。
下面是与表 1.对应给出建立密码本的步骤: (a)Alice以0度或45度光子线偏振态随机向Bob 发射选定 的光子脉冲。 (b)Bob随机选取90度或135度的方向的检偏基检测,当 Bob方向与Alice所选方垂直, 探测器完全接收不到光子;当 成45度时,便有百分之五十的的概率接收的光子。一旦 Bob测到光子,他就能推出Alice发出光子的偏振态; (c)然后Bob通过公共信道告诉所接收到光子的情况告诉Alice ,但不公布测量基,并双方放弃没有测量的数据(空格表示 未接收到光子);此时如无窃听
量子密码的原理
量子密码的原理
嘿,朋友们!今天咱来聊聊量子密码这神奇的玩意儿。
你说这量子密码啊,就好像是给信息穿上了一层超级无敌隐形铠甲!一般的密码就像是普通的门锁,而量子密码那可是高科技智能锁。
咱平常的信息传递,就像是在大路上走,可能会被小偷惦记。
但有了量子密码,那就相当于走在一条只有你知道的秘密通道里,别人想偷看都没门儿。
量子密码的原理呢,其实挺好玩的。
就好像两个小伙伴之间有独特的暗号,只有他们俩懂。
这暗号还会变来变去,让外人摸不着头脑。
想象一下,信息变成了一个个小精灵,它们在量子的世界里欢快地蹦跶。
量子的特性让这些小精灵变得神出鬼没,谁也别想轻易抓住它们的行踪。
量子纠缠就像是双胞胎之间的心灵感应,这边一动,那边立马就知道了。
利用这个神奇的现象,就能让信息传递变得超级安全。
而且啊,量子密码可不是好惹的。
它就像是一个警惕的小卫士,一旦有不怀好意的人想靠近,立马就会发出警报。
这可多厉害呀!
你再想想,要是没有量子密码,那我们的信息不就跟没穿衣服似的,被人看个精光?那多可怕呀!我们的隐私、我们的秘密,可都全曝光啦!
量子密码让我们的信息世界变得更加安全可靠。
它就像是一道坚固的城墙,把那些想窃取我们信息的坏人都挡在外面。
现在科技发展得这么快,量子密码肯定会越来越重要。
以后说不定我们的生活处处都离不开它呢!
咱得跟上时代的步伐呀,了解了解这量子密码到底是怎么回事。
不然等别人都在用了,咱还一头雾水,那不就落后啦?
所以说呀,量子密码可真是个好东西,我们得好好珍惜它,让它为我们的信息安全保驾护航!这就是我对量子密码的看法,你们觉得呢?。
量子密码学基础题
量子密码学基础题量子密码学作为一种基于量子力学原理的密码学理论体系,具有超越传统密码学的安全性和可靠性。
它利用量子纠缠、不可克隆性以及量子态的量测等特性,提供了一种安全的通信和数据传输方式。
本文将介绍量子密码学基础知识,并以基础题的形式来加深对该领域的理解。
1. 量子密码学的基本原理量子密码学依赖于量子力学的特性,其中最重要的原理是量子纠缠和不可克隆性。
量子纠缠是指两个量子系统之间存在一种特殊的关联,当其中一个系统发生改变时,另一个系统也会相应改变,即使它们之间相隔很远。
这种纠缠关系可以用来确保密钥传输的安全性,一旦被窃听或干扰,通信双方将立即察觉。
不可克隆性是指量子态的不可复制性,即不可能完全复制一个量子态。
这意味着量子密钥是唯一的,无法被复制或窃取。
只有在通信的两端共享相同的密钥时,信息才能被正确解密。
2. 量子密钥分发量子密码学中最核心的任务是实现安全的密钥分发。
以下是一个简单的量子密钥分发基础题:假设Alice和Bob想要通过量子通道分发一个密钥。
他们首先决定采用BB84协议,该协议依赖于量子比特的属性:0度和90度表示0和1,45度和135度表示±。
Alice使用如下一组量子比特发送给Bob:0°、45°、45°、90°。
Bob使用如下一组量子比特接收到:45°、90°、0°、45°。
现在请你回答以下问题:a) Alice发送的第一个量子比特是什么?b) Bob接收到的第一个量子比特是什么?c) Alice和Bob共享的密钥是什么?解答:a) Alice发送的第一个量子比特是0°表示的0。
b) Bob接收到的第一个量子比特是45°表示的+。
c) Alice和Bob共享的密钥是0。
3. 量子隐形传态除了密钥分发,量子密码学还可以实现隐形传态,即在不传输粒子的情况下传输信息。
以下是一个关于量子隐形传态的基础题:假设Alice和Bob共享的密钥为00,他们想要传输一个量子态|α⟩。
量子密码
最后,让我们一起期待量子密码术在未来能够为我们带来更多的惊喜和可能。在信息安全的道路 上,让我们借助物理的力量,走向更美好的未来。
01 基本概念
03 实践意义 05 延伸阅读
目录
02 工作原理 04 应用实例
基本概念
量子密码术与传统的密码系统不同,它依赖于物理学作为安全模式的关键方面而不是数学。实质 上,量子密码术是基于单个光子的应用和它们固有的量子属性开发的不可破解的密码系统,因为 在不干扰系统的情况下无法测定该系统的量子状态。理论上其他微粒也可以用,只是光子具有所 有需要的品质,它们的行为相对较好理解,同时又是最有前途的高带宽通讯介质光纤电缆的信息 载体。
而且,在量子密码术中还有另一个固有的安全级别,就是入侵检测。Alice和Bob将知道Eve是否 在监听他们。Eve在光子线路上的事实将非常容易被发现,原因如下:
让我们假设Alice采用右上/左下的方式传输编号为349的光子给Bob,但这时,Eve用了直线偏光 器,仅能准确测定上下或左右型的光子。如果Bob用了线型偏光器,那么无所谓,因为他会从最 后的键值中抛弃这个光子。但如果Bob用了对角型偏光器,问题就产生了,他可能进行正确的测 量,根据Heisenberg不确定性理论,也可能错误的测量。Eve用错误的偏光器改变了光子的状态, 即使Bob用正确的偏光器也可能出错。
编程之美挑战赛 历年题目
编程之美挑战赛
1. “Alice和Bob传话”问题:Alice和Bob与其他几位好朋友在一起玩传话游戏。
Alice站第一位,Bob站最后一位。
游戏者按顺序站成一排,然后依次传递一句话,最后Bob把他所听到的话告诉大家,Alice也把她原本所想的话告诉大家。
由于传话过程中可能出现一些偏差,游戏者越多,Bob最后听到的话就与Alice所想的越不同。
Alice 已经收集到了这样的一个词汇转化的列表,她想知道她的话传到Bob 时会变成什么样子。
2. “数字加密”问题:给定一个整数,将其转换为其他数字的序列,最后再转换回整数,要求加密和解密过程不能使用任何数学库或函数。
3. “猜数字”问题:程序随机生成一个数字,用户有多次机会猜数字,每次猜测后程序会给出提示,直到用户猜中为止。
4. “图像识别”问题:给定一张图片,要求编写程序自动识别图片中的物体并标注出来。
5. “文本处理”问题:给定一段文本,要求编写程序自动提取其中的关键词、摘要等有用信息。
6. “机器学习”问题:给定一组数据,要求编写程序自动分类、聚类等操作。
7. “网络爬虫”问题:编写程序自动爬取指定网站的内容,并提取所需信息。
8. “系统自动化”问题:编写程序自动执行一些常见的系统任务,如定时关机、自动备份等。
9. “游戏开发”问题:编写一个简单的游戏,如贪吃蛇、俄罗斯方块等。
10. “数据可视化”问题:将数据以图表的形式展示出来,如柱状图、折线图等。
量子通信中的量子密钥分发技巧
量子通信中的量子密钥分发技巧量子通信作为一种新兴的通信方式,在可靠性和安全性方面具有许多独特的优势。
而在量子通信中,量子密钥分发是实现安全通信的关键技术之一。
本文将介绍几种常见的量子密钥分发技巧,以及它们在保护通信安全性方面的应用。
1. BB84协议BB84协议是量子密钥分发的最经典方法之一。
它由Charles H. Bennett和Gilles Brassard于1984年提出,并因此得名。
在BB84协议中,发送方(Alice)通过发送一系列具有不同极化状态的光子来与接收方(Bob)进行通信。
Bob 在接收到这些光子之后,通过选择极化基进行测量,并将所选择的基的信息通知给Alice。
然后,Alice和Bob对他们选择的测量基进行比对,去掉那些有误差的位,最终得到一致的密钥。
2. E91协议E91协议是一种更为高效的量子密钥分发协议。
它由Artur Ekert于1991年提出。
在E91协议中,Alice和Bob之间通过发送一对相互纠缠的量子比特来进行通信。
这对纠缠的量子比特可以是自旋的纠缠态。
通过观测量子比特的自旋,Alice和Bob可以得到一致的测量结果,从而得到一致的密钥。
3. B92协议B92协议也是一种常用的量子密钥分发协议。
它由Claude Bennett于1992年提出。
B92协议与BB84协议类似,但在选择极化基的方式上略有不同。
在B92协议中,Alice使用两组不同方向的极化基来发送光子,而Bob随机选择一组极化基来测量光子。
Bob通过公开性选择的极化基的信息与Alice进行比对,去掉有差错的位,得到一致的密钥。
利用这些量子密钥分发技巧,可以实现安全的密钥分发,并确保通信的机密性和完整性。
在量子通信中,量子密钥分发的安全性主要取决于两个因素:量子态的纠缠和通信通道的安全性。
量子态的纠缠是指Alice和Bob之间的量子比特之间存在一种特殊的关联,即改变一个比特的状态会立即影响到另一个比特的状态。
后量子密码 案例
后量子密码案例
案例:量子密码通信
Alice和Bob希望在不让Eve察觉的情况下进行安全的通信。
他们决定使用量子密码通信进行加密。
1. 首先,Alice准备一系列的量子比特,并随机应用两种不同的量子态,例如,假设他们使用的是两种不同的极化态:0度和90度。
Alice通过经典信道将这些量子比特发送给Bob。
2. 在接收到这些量子比特之后,Bob也需要随机选择一种极化态来测量,这里假设Bob选择的是测量0度和45度。
3. 然后,Bob将他的测量结果发送给Alice。
在此过程中,Eve 窃听了整个比特流,但她在测量过程中无法知道Alice和Bob 之间的密钥。
4. 接下来,Alice和Bob选择部分他们原始的比特流来进行公开的比特验证,以验证是否存在任何窃听者。
5. 如果验证成功,Alice和Bob将继续使用这个部分的比特流来生成一个密钥。
他们可以使用一种密钥生成协议,例如基于比特级的协议。
这个生成的密钥只有他们两个人知道。
6. 最后,Alice和Bob使用这个生成的密钥来进行加密通信。
他们可以使用对称加密算法来加密和解密消息。
通过使用量子密码通信,Alice和Bob可以安全地进行加密通信,因为如果有人试图窃听,他们将无法获取到原始的比特流。
这样,他们可以确保通信的保密性。
量子通信
测不准原理
简单地说,不可能对一个物理体系同时 测准两个不相容的物理量。不相容的物理量 是不对移的。例如,坐标和动量就是一对不 相容的物理量,不可能同时测准微观粒子的 位置和动量,它们的不确定性满足。
则,我们称它处在一个混合态上。处在混合
态上的粒子以一定的概率出现某个波函数
上。通常有三种情况可以用密度矩阵或者混
量子力学简介
量子力学基本假设
有关量子力学的教科书请参阅文献[12-14]。
量子力学有五个基本假设:
1.量子系统的状态可以用希尔伯特
(Hilbert)空间中的态矢量 来描述。
2.量子系统的所有力学量都对应希尔伯
特空间中的线性厄米算符或厄米矩阵。
3.对处在状态 的量子力学体系测量力
学量 ,测量得到的结果只能是算符 的本征
14
, (1)
其中 是系统的哈密顿量。 5.描述全同粒子系统的态矢量,对于任
意一对粒子进行交换,是对称或反对称的。 服从前者的粒子称为玻色子,服从后者的粒 子称为费米子。
量子态迭加原理
如果
是量子系统所
有可能的态,那么它们的任意线性迭加态
(2)
仍然是此量子系统的一个可能的态。 量子态迭加原理与经典的态迭加原理的
合态来描述一个量子力学体系的状态。有关
密度矩阵可参考文献[15]。
第一种情况,假设有一个由N个量子力
学体系组成的系统,为了简便,将每个这样
的量子力学体系称为一个分子。这些分子之
间是独立的、没有相互作用的。有 个粒子
处在态 上,共有k种波函数,
。对
于这样的一个大系统,如果随机地从里面取
出一个分子,那么这个分子就有
不变;(2)可逆性,即量子信息处理中的所 有逻辑操作都是可逆的。
量子纠缠浅论
量子纠缠浅论他们说没有人理解量子力学。
但幸亏这三个量子纠缠中的先驱,也许我们理解。
—OCTOBER4,2022两个纠缠粒子的描画,在空间中分隔开并且每个粒子都有不确定的属性直到它们被测量为止。
纠缠对中没有一个成员存在在一个特定的状态直到一个测量发生的临界时刻为止实验上已被确定:这是使许多现代量子技术成为可能的关键方面。
(: Johan Jamestad/The Royal Swedish Academy of Sciences)。
关键要点对几代人,科学家们就对甚至量子粒子是否真的有一个客观的、可预测的现实或是否“量子诡异性”对物理系统是固有的争论了。
在20世纪60年代,约翰·斯图尔特·贝尔开发了一个描述两个纠缠粒子之间最大可能的统计共相关性:贝尔不等性。
但某些实验可能违反贝尔的不等性,而这三位先驱------约翰·克劳瑟、阿兰·斯佩特和安东·泽林格------帮助了使量子信息系统成为一门真正科学。
有一个简单但深刻的问题,物理学家们尽管我们都已经了解了关于宇宙的问题却不能根本上回答:“什么是真实的?”我们知道粒子存在,我们知道粒子当你测量它们时有某些属性。
但我们也知道测量一个量子态的非常行为------或甚至允许两个量子来与彼此相互作用-------能根本上改变或决定你测量的。
一个没有一个观察者的动做的客观现实,确实以任何种的基本方式不出现来存在的。
但这并不意味着没有自然必须遵守的法则。
这些规则存在,即便它们来理解是困难的和反直觉的。
不是就一种哲学方法对另一种来揭开现实的真正量子本质争论,而是我们能转向到恰当设计的实验。
甚至两个纠缠的量子态一定遵守一定的法则,而这正在导致量子信息科学的发展:一个有潜在的革命性应用的新兴领域。
2022年的诺贝尔物理学奖刚刚宣布了,它被授予约翰·克劳瑟、阿兰·斯佩特和安东·泽林格因为量子信息系统、纠缠光子和违反贝尔的不等性的开创发展。
谈谈Alice和Bob之间的小秘密
谈谈Alice和Bob之间的小秘密一、前言在《林海雪原》里,杨子荣为了能够假装胡彪,打入虎穴,学习了些黑话,题记里杨子荣正跟土匪对着暗号,验明自己身份的合法性。
这是在提到洋气的A和B之前,能想到密码学里身份校验的故事,当然前提是山寨里的人都没见过胡彪,只是有所耳闻,故事里土匪一直在想法设法试探杨子荣的身份,感兴趣大家可以看看《智取威虎山》中的电影片段。
话说回来,土匪和杨子荣的对话并不涉及加解密的过程,只是凭着行话,核验身份,与我们正常输入登录账号密码一样,那最多称之为口令,那什么是密码学呢?我们简单看下维基百科的定义。
Cryptography is about constructing and analyzing protocols that prevent third parties or the public from reading private messages. (密码学是关于构建和分析防止第三方或公众读取私人消息的方法体系)。
二、信息安全的属性在密码学世界里有两个虚拟的人物Alice和Bob以拟人化A和B,假如Alice和Bob是同班同学且互有好感,有一天Alice终于鼓起勇气要以情书的形式向Bob表白,正常来讲他会有些担心,最理想的情况下,是情书安全的送到了Bob那里,万一情书被人发现,也没有关系,只有Bob能看懂,同时要确保Bob收到情书之后,还得确定是Bob发来的,不然搞错了对象也会很尴尬。
Alice确实是个心思缜密的人,他的担心涉及到了信息传递的几个安全属性。
机密性:自己的真实意图只能让Bob知道,不能让公众晓得,他可以把情书放到密码箱里,把钥匙给到Bob,或者也不怕别人看到,对于情书内容进行加密,也只有Bob知道密钥。
完整性:情书中途被人掉包,或者内容被篡改,明明是表白I love you 结果换成I hate you那就坏了好事了。
真实性:Bob收到情书之后,得知道是Alice写的,当然写匿名情书搞暗恋又另说了。
一种基于超导量子比特的加密算法
一种基于超导量子比特的加密算法基于超导量子比特的加密算法是一种使用超导量子比特进行加密和解密操作的算法。
超导量子比特是一种能够在超导电路中实现量子计算的基本单元,具有高度的可控性和稳定性,可以用来实现更安全的加密算法。
传统的加密算法基于数学难题或者密码学协议的安全性,而基于超导量子比特的加密算法则依赖于量子力学的性质,通过利用量子比特的叠加态和纠缠态等特性,实现更高级别的加密保护。
下面是一种基于超导量子比特的加密算法的原理和过程。
首先假设有两个通信方Alice和Bob,他们想要通过一个不安全的通信信道进行加密通信。
1.密钥生成:Alice和Bob各自生成一对密钥,这些密钥用来进行加密和解密操作。
每对密钥包括一个公钥和一个私钥,其中私钥只有拥有者本人知道。
2.量子比特传输:Alice将自己的公钥用光子的形式传输给Bob,这个过程中存在通信信道的不安全性,因为可能存在窃听者Eve。
3.量子比特加密:Alice使用自己的私钥对要发送的信息进行量子比特加密操作。
在传输过程中,Alice将加密后的量子比特发送给Bob。
由于窃听者Eve无法知道Alice的私钥,所以无法破解加密信息。
4.量子比特解密:Bob收到Alice发送的加密信息后,使用自己的私钥对接收到的量子比特进行解密操作。
只有Bob拥有私钥,所以只有他能够解密信息。
通过上述过程,基于超导量子比特的加密算法可以实现更高级别的信息保护。
由于量子比特在传输过程中容易受到干扰,因此可以通过在传输过程中对量子比特进行纠错和纠缠保护,提高加密系统的鲁棒性和安全性。
然而,基于超导量子比特的加密算法也面临着一些挑战。
首先,超导量子比特的制备和操作需要极低的温度和复杂的设备,这对于实际应用来说是一种挑战。
其次,量子比特的传输过程容易受到噪声和干扰的影响,这会影响加密系统的可靠性。
最后,量子计算和量子通信的发展也带来了新的安全威胁,需要进一步研究和探索新的加密算法来应对这些挑战。
江西省稳派(赣州市七校)2022-2023学年高三上学期期中联考语文试卷带讲解
一、现代文阅读(36分)
(一)论述类文本阅读(本题共3小题,9分)
阅读下面的文字,完成下面小题。
商周时期数量巨大、内容丰富的青铜器铭文,体现了中华文明独特的书写文化。相比于其他文献,铭文能基本反映书写的原貌,因而对研究中国早期社会的历史、文化、思想等,有着重要的价值。
【解析】
【4题详解】
本题考查学生分析文章结构思路的能力。
根据材料二第二段,“Alice将事先约定的信息(密钥)通过普通的公开信道传输给Bob,Bob进行检测,告诉Alice检测到的量子态。Alice对此进行检测”这是进行身份验证和提取原式密码;“Alice和Bob从检测到的错误判断是否有窃听者Eve”,是进行错误估计;“若有,则放弃本次通信内容,进行数据纠错,使二者拥有的数据高度一致”是“数据纠错”;“如果Alice发现Bob没有检测到那些错误,此时,仍然可能存在Eve的窃听。在这种情况下,Alice可减少部分内容,将剩下的进行保密放大,再确定”,分别是保密放大和进一步确认;“最终获得安全的密钥”是得到量子密钥。
C.本文主体部分以时间为序展开论述,介绍了青铜器铭文从商代晚期到西周中晚期由萌芽到鼎盛的过程,体现了多样的生命价值观。
D.本文采用了总分总的结构模式,层次清晰,论据翔实充分,展现了青铜器铭文中中国早期生命价值观的流变。
3.根据原文内容,下列说法不正确的一项是( )
A.“三不朽”说代表着中国早期人们关于生命价值的体认,即对德,功、言三者的追求,后经儒家继承,发扬而成为中华文明的重要思想底色。
D.“立德”“立功”和“立言”的价值观是伴随着青铜器铭文的不断发展而依次得到体现的。
2.下列对原文论证的相关分析,不正确的一项是( )
量子的安慰:密码学
量子的安慰:密码学窃听秘密通讯将会变得更困难,量子密码学给我们的通讯安全带来一丝慰藉。
量子的安慰 | 密码学译者:SCWalter发布:2013-05-24 11:11:35双语对照 | 查看译者版本 | 收藏本文密码学是爱丽丝和鲍勃与夏娃之间的一场军备竞赛。
这些都是密码学家使用的名字,爱丽丝和鲍勃是想要进行秘密通讯的两个人,而夏娃则是试图截取和解密他们谈话的第三者。
目前,爱丽丝和鲍勃刚好领先,但夏娃正在迎头赶上。
因此,爱丽丝和鲍勃正在寻找一种全新的方式来保守秘密。
他们可能很快就会找到一种来源于量子力学的方法。
当前的密码学着力于将解密部分做得尽可能复杂。
行业标准加密方法被称为RSA(以它的发明者命名,分别是麻省理工学院的Ron Rivest、Adi Shamirh和Leonard Adleman),它使用两把密钥,一个公钥和一个私钥。
这些密钥是非常大的数字,每一个都来源于同样两个质数的乘积。
任何人都可以使用公钥来加密信息,但只有那些有私钥的人可以解密信息。
为了找到私钥,你只能从公钥中找出起源的质数是什么。
当质数足够大——找出大质数是数学家们的一项运动——的时候,分解公钥、找出质数的工作尽管理论上可行,但实际上耗时太长。
(当这一加密系统在1977年推出时,其所用的质数大约需要40万亿年才能分解得到。
)不过自20世纪70年代以来,进行因数分解的计算机变得更大、更快了。
因此,一些密码学家对于RSA的未来感到担忧,这才产生了对于量子密码学的兴趣。
爱丽丝、鲍勃和维尔纳吗?量子密码学中发展最好的一类被称为量子密钥分配(QKD),它的基础是阻止拦截,而不是防止解密。
同样的,密钥是一个巨大的数字——如果用十进制表示,那是一个上百位的数字。
爱丽丝在发送加密信息前用一系列光子(光的粒子)把这个数字发送给鲍勃。
夏娃要想读取这次传送从而获得密钥,她必须破坏一些光子。
由于鲍勃肯定会注意到丢失的光子,夏娃需要制造并发送一模一样的光子给鲍勃,以免窃听活动被人察觉。
量子密码学:保护信息的新方法
量子密码学:信息保护新途径
哎哟喂,说起这个量子密码学,那可真是咱们信息安全界的新宠儿,洋气得很!你想啊,传统密码学就像咱们四川的辣椒,虽然辣得够味,但总有被破解的那天,就像吃多了辣椒水,嘴巴还能不麻?
量子密码学呢,它就像是那刚出锅的麻辣烫,新鲜、热辣,还带点高科技的“量子纠缠”味儿。
这东西利用量子力学里的原理,搞出些个“不可克隆”的密钥,就像是每个人独一无二的指纹,你想复制?门儿都没有!一旦有人试图偷窥,那量子态就变了,直接给你来个“自动报警”,比咱四川的警报器还灵!
而且啊,这量子密码学传输信息,速度快得飞起,跟咱们成都的地铁一样,嗖嗖地就穿城而过,还不用担心信息泄露。
毕竟,在量子世界里,那些信息就像是隐身了一样,只有合法的接收者才能“解密”享用,安全得很!
所以说,量子密码学真的是咱们信息保护的新途径,有了它,就像给咱们的数据穿上了一层“量子防弹衣”,啥黑客、病毒都近不了身。
以后啊,咱们上网冲浪、交易转账,都可以更加放心大胆地干了,再也不怕信息泄露的烦恼。
这简直就是咱们信息安全领域的“熊猫级”宝贝,珍贵又实用!。
量子通信,给悄悄话加把锁
量子通信,给悄悄话加把锁
林宽雨
【期刊名称】《少年电脑世界》
【年(卷),期】2022()9
【摘要】我们每个人都有小秘密。
有时候我们想把小秘密告诉某个人,为了不让其他人听到,我们可以把这个人叫到身边悄悄告诉他。
在军事、金融、政务等领域,也有很多只能让指定的人或机构接收的“悄悄话”。
为了不让不相干的人听到,人们就想办法将“悄悄话”加密,以防止信息长距离传递过程中被窃取。
今天我们就来讲一种保密性很好的通信方式一—量子通信,看看人们如何利用量子技术给“悄悄话”加密。
【总页数】6页(P4-9)
【作者】林宽雨
【作者单位】不详
【正文语种】中文
【中图分类】G634.67
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量子密码术:,帮“鲍勃”和“爱丽丝”传悄悄话
鲍勃与爱丽丝,他们是谁?两人有什么关系?是不是远隔异地的恋人,每天有说不完的悄悄话?
其实这两个名字,只是在密码学和电脑安全中的惯用角色,他们不一定是“人类”,有可能是一个电脑程序。
20世纪80年代,量子物理学家发现,利用量子力学的基本原理,可以保证信息从鲍勃传给爱丽丝的安全性,这就是“量子密码术”。
近日,记者采访了南京邮电大学盛宇波博士,请他介绍了鲍勃与爱丽丝如何利用这些量子技术进行安全对话。
量子密钥分发:最接近实用化的量子技术
量子通信就是利用量子力学基本原理实现信息的传输,而量子保密通信是量子通信的最主要分支,是以保密通信为主要任务,包括量子密钥分发、量子秘密共享和量子安全直接通信三个主要方向。
而量
子安全直接通信是唯一一个由我国科学家龙桂鲁独创的技术,盛宇波长期从事这方面的研究。
前不久,清华大学的张巍与盛宇波等科学家合作,在两公里的环形光纤中首次实现500米范围内的量子安全直接通信,再次推进了该技术的实用化进程。
盛宇波介绍,量子密钥分发模式在1984年创立,当时两位科学家班尼特和布拉萨德提出了第一个量子密钥分发协议(BB84协议),之后Bennett-92、Ekert-91、BBM92等协议相继提出。
目前已经在实验中实现了400公里的量子密钥分发,是最接近实用化的量子技术。
我国的量子京沪干线、量子科学实验卫星等的科学目标之一也是量子密钥分发。
当鲍勃与爱丽丝相互发送信息时,量子密钥分发技术通过分发量子密钥能判断是否被窃听,如果没有被窃听,鲍勃会将信息发送给爱丽丝;如果被窃听,“他”会放弃传输数据。
量子秘密共享:鲍勃与爱丽丝之间的第三者
量子秘密共享模式在1999年由三位科学家建立,他们提出了这
种模式的第一个协议。
该技术与量子密钥分发有很大类似性,可以看成是多方参与的量子密钥分发模式。
在量子秘密共享中,鲍勃在发送信息给爱丽丝的时候,为了给信息加密,“他”会在分发密钥给爱丽丝的同时,也将密钥分发给第三方,爱丽丝需要与第三方合作,才能破译鲍勃的密钥,获得传过来的信息内容。
因此,量子秘密共享模式传输的也是随机密钥,需要再使用经典通信才能完成信息传送。
而量子密钥和量子秘密共享两种技术存在一个问题,人们总是在信息泄露发生之后才能发现窃听存在,而此时窃听者已然获得了信息。
为解决这个问题,物理学家们使用一种叫作“一次一密”的方法来加密原始信息,但加密后的信息通过普通而非量子的通信信道来传送并解密。
量子安全直接通信:在信息泄露前发现窃听
如果物理学家们能够在发送信息之前确保信息传输的安全,能否不使用“一次一密”的方法?2000年,清华大学龙桂鲁首创了量子
安全直接通信的模式,不需事先建立密钥,可利用两个纠缠粒子的量子原理直接传输秘密信息,既能发现窃听,还能保证发现窃听之前的信息不泄露。
盛宇波介绍了该技术的保密原理。
信息发送者爱丽丝留有每对纠缠中的一个光子,把另外一个光子发送给信息接受者鲍勃。
鲍勃把他收到的光子随机分成两组,测量其中的一组光子并把测量结果公开发给爱丽丝。
爱丽丝根据测量结果核对传输后的粒子状态有没有被改变,如果改变了,那么说明被窃听了。
如果没有被窃听,那么爱丽丝和鲍勃就可以用剩下來的光子来直接传输安全信息。
盛宇波表示,通过理论分析,他们的系统可以实现几十公里的量子安全直接通信。
这种方式既可同时作为密钥分发,还可用于构造量子对话、量子签名等新协议,是多用途的量子通信基本协议。
(本文转自《科技日报》)。