量子密鑰分發
維基百科,自由的 encyclopedia
量子密鑰分發(英語:quantum key distribution,簡稱QKD)是利用量子力学特性实现密码协议的安全通信(英语:Secure communication)方法。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥,来加密和解密訊息。它常常被误称为量子密碼學,因为它是量子密碼學任务中最著名的例子。
量子密鑰分發的一个最重要的,也是最独特的性质是:如果有第三方试图窃听密码,则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理:任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码,必须用某种方式测量它,而这些测量就会带来可察觉的异常。通过量子叠加态或量子纠缠态来传输信息,通信系统便可以检测是否存在窃听。当窃听低于一定标准,一个有安全保障的密钥就可以产生了。
量子密鑰分發的安全性基于量子力学的基本原理,而传统密码学是基于某些数学算法的计算复杂度。传统密码学无法察觉窃听,也就无法保证密钥的安全性。QKD的安全性是是可以依据信息论证明的,而且它还具有前向安全性。
量子密鑰分發只用于产生和分发密钥,并没有传输任何实质的訊息。密钥可用于某些加密算法来加密訊息,加密过的訊息可以在标准信道中传输。跟量子密鑰分發最常見的相關演算法就是一次性密碼本,如果使用保密而隨機的密鑰,這種演算法是具可證明的安全性(英语:provably secure)[1]。在實際的運用上,量子密鑰分發常常被拿來與對稱密鑰加密的加密方式,如AES這類演算法一同使用。