第一次成功攻击商用量子加密系统

beimu1009 · 发表于 2010-6-1 22:04:00

当涉及到信息传递加密时,量子加密可以说是最稳固的, 不管窃听者的技术多么高明,理论上没有任何方法实施窃听.但这仅仅是理论上,在实际情况中要涉及到信息传递的协议,如果我们的协议存在漏洞,那信息被窃取还是有可能的.加拿大多伦多大学的(University of Toronto) Feihu Xu, Bing Qi 和 Hoi-Kwong Lo最近做了一次实验,破解了以BB84协议为基础的商用量子加密传递系统,这是第一次对商用系统窃听成功.

这儿说下他们是怎么做到的.在量子信息传递实验中,习惯上称发信息的为Alice,收信息的为Bob,窃听者为Eva.Alice要发信息,那么就需要先制备一些量子态,但因为现实世界的各种干扰,制备出的量子态不可能是纯净的,会包含着一些错误,在BB84协议中,规定错误率低于20%的信息是安全的,关于BB84协议,维基百科中有简单的介绍,容易理解.

上图第一行是正常的信息传递,sig是信号,ref是基.PM是相调制信号.下两行是经过相位重映射后的示意图.

在实验中,Eve利用了20%错误率的规定,他通过一种叫做相位重映射攻击的方式(phase-remapping attack)的方法来截取信息,过后再发送信息(Intercept and Resend).并且维持错误率在19.7%,这样的话就在BB84协议认为安全的情况下成功的对量子信息传递进行了攻击.对量子加密感兴趣的话,可以点击下载这个PPT.

这次对商用系统的成功攻击影响很大,因为BB84协议使用很广泛.这下势必需要改善协议,对传输过程的检验也需更加严格.

dynamoliu · 发表于 2010-6-3 20:46:45

回复 1# beimu1009

10.10.2008 听清华王应斌老师的量子保密通信讲座。用非单光子激光器可以做到保密通信，原理主要是对发射源进行两次作用以影响信道通过率，在接收端进行单、双光子计数，这样就有足够的数据来建立方程，以方程的解为标准并测量接收的光子数来评价信道中是否有窃听。这不是绝对保密，但是可以将涨落限制到e-25次方量级。(涨落的来源记不清除了，可能包括激光器强度涨落，信道光子通过率涨落，单双光子比例，接收端精确度吧)
和利用纠缠态进行保密通信原理有根本不同。
BB84协议被破解，嘿嘿，没有太惊讶。协议是需要一直改进的。

就是这帮科学家一个加密，一个解密，科技进步了。有点计算机病毒和杀毒的味道。

beimu1009 · 发表于 2010-6-3 21:39:26

回复 2# dynamoliu

没想到会被你看到，嘿嘿，班门弄斧了。
“有根本不同”——能详细说说不

dynamoliu · 发表于 2010-6-3 21:52:26

本帖最后由 dynamoliu 于 2010-6-4 08:45 编辑

回复 3# beimu1009

哈哈，这个“有根本不同”，是我提问的时候问他纠缠的问题，他就简单的回答我“有根本不同”。呵呵。后来我也没有不求甚解

dynamoliu · 发表于 2010-6-3 21:55:39

本帖最后由 dynamoliu 于 2010-6-4 08:45 编辑

回复 3# beimu1009

双光子的想法还是有些独辟蹊径的味道~