量子与量子密码技术介绍ppt课件.ppt

量子密码技术,一、量子物理奇妙的量子世界,量子理论,量子理论的核心： 波粒二象性 测不准原理,经典世界与量子世界 牛顿力学与量子力学 确定与概率,不可克隆定理,二、经典密码缺陷和挑战,保密通信的过程，问题是密文在传输过程中会有人窃听，如何让窃听者窃听不到，这是保密通信的主要思想,通信双方事先共享相同的密钥，窃听者容易破译出来。一次一密是绝对安全的，但在每次更换密钥时需要将密钥传输给对方，而经典密码是可以克隆的，密钥传输存在漏洞。,我们很容易算出67X71=4575，但很难算出4757分解成两个质数乘积,量子计算机即将问世，以前需要耗费大量时间的破译，如果使用量子计算机将很快破译,为了应对强大的量子计算机我们需要无条件安全的一次一密的加密方案为了解决密钥窃取和一次一密中密钥分发的困难我们需要借助量子力学的力量,三、量子密码实现无条件安全的希望,量子密码学简介,量子密码指采用量子态作为信息载体，经由量子通道在合法的用户之间传送密钥狭义量子密码学主要指量子密钥分配等基于量子技术实现经典密码学目标的结果，广义量子密码学则是指能统一刻画狭义量子密码学和经典密码学的一个理论框架,1969年，美国学者Wiesner以“量子钞票”的形式提出量子密码学的原始概念，并提出共轭编码和概率信息传递思想，成为量子密码学的萌芽。1984年，Bennett与Brassard提出量子密钥分配的概念，以及第一个量子密码分配协议BB84协议，标志量子密码技术的开端。,量子密码的安全性由量子力学的物理原理保障,测量塌缩原理 除非该量子态本身即为测量算符的本证态，否则对量子态进行测量会导致“波包塌缩”，即测量会改变量子本身的状态,不确定原理（测不准原理） 两个具有互补性的物理量不能同时精确测量,不可克隆原理 无法对一个未知的量子态进行精确的复制,经过上述步骤得到筛后数据，接着要做的是判断通信有没有被窃听,窃听者存在单个量子误码率是25%,，,A与B得到筛后数据后，通过公开信道交换部分筛后数据，比较误码率，确定有无致命性的窃听,确定没有致命性的窃听后，通过数据协调和密性放大等保密加强技术对得到的数据进一步处理，得到的最终密钥,实现BB84协议的技术困难,单光子源单光子探测器信道无干扰设备的非理想性需要身份认证、密钥存储等技术改良配合,理论安全性,量子密钥的理论安全性已得到严格的数学证明 1999年，首个量子密钥分配的无条件安全性证明 被提出； 2001年，理想的BB84协议被证明无条件安全性； 2004年，结合实际的量子密钥分配安全性被证明； .,四、实用化之路量子密码的现状与前景,商用化量子密码产品,美国MAGIC TECH公司,瑞士ID QUANTIQUE公司,商用化量子密码产品,安徽问天量子科技公司,北京-天津商用光纤量子密码实验,2004年，我国在国际上首次成功分析实际光纤量子密码系统不稳定的原因，并提出解决方案适用法拉第发射镜的迈克耳孙干涉方案，并实现国际上第一个城际量子密码实验，量子线路长度125公里，创下世界纪录。,与量子密码相关的论文数量和专利数量逐年攀升,量子密码的实用化之路,量子密码学 曾贵华量子密码通信马瑞霖来自量子世界的新技术 中国科技大学公开课,