信息与网络安全概论(第三版) 教学课件 作者 978 7 302 21524 0k CHD7.ppt

量子计算机的特性(续) 可逆性 (Reversing) 在量子运算中，所有运算在未经测量前都是可逆的。 不可复制性 (No-cloning) 无法对处于迭加状态中的量子进行复制。 纠缠性 (Entanglement) 无法分解成任意两个量子态的乘积。 7.7.2 量子计算机对传统密码学的威胁(续) 打入弱脉冲，使之旋转方线产生变化，此时这14个量子就进入迭加状态了，它同时代表214种可能发生的状态，然后把这些处于迭加状态的粒子放入量子计算机中执行。 由于量子计算机可以同时尝试所有可能的答案，一个单位时间后，量子计算机就会告诉我们正确的谜底为何，而传统计算机可能需要5040个单位时间，才能完成所有可能答案的搜查。 利用量子密码进行秘密通讯(续) 密钥协议无误后，就可利用此一协议出来的密钥来做加解密，由于春娇选择要传送的量子位是随机的，志明选择用来判定偏振方向的侦测器也是随机的，所协议出来的密钥也可当做一次性密码系统(One-Time Pad)的密钥来使用，因此可以达到无条件的安全。 * 7.7.3 量子密码学 概念是利用光子的偏震方向来代表「0」或「1」。 偏震方向的定义有两种，分别是直线方案 (Rectilinear)与斜线方案(Diagonal)。 直线方案中偏振方向「|」代表「1」，偏振方向「－」代表「0」。 斜线方案中偏振方向「\」代表「1」，偏振方向「/」代表「0」。 而用来测量偏振方向的侦测器也可分为两种，分别为直线型「＋」，与斜线型「×」，「 ＋ 」型侦测器可用来判定「|」及「－」偏振的光子；同理， 「×」型侦测器可用来判定「\」及「/」偏振的光子。 * 利用量子密码进行秘密通讯 春娇随意用直线或斜线方案来传送一连串可代表0或1位的光子给志明。 由于志明不知道春娇依序用了哪些方案来传送这些光子，故志明 也随意选用直线或斜线侦测器来测定光子的偏振方向。若志明所选的侦测器恰好与春娇发送时所选用的方案一样时，则志明可正确地测量出该光子是代表0或是1位；反之，若选用的侦测器与春娇发送时所选用的不一样时，则有一半的机率可以正确地猜出所要表示的位。 因此春娇与志明要确认哪些位是判定正确的位、哪些是误判的位。确认方法只针对依序所使用方案做一确认并没有谈及所判定的结果为何。 * 春娇与志明核对完之后，他们舍去掉那些使用错误侦测器所得到的位，而保留用正确的侦测器所判定的位。因此双方可共同得到一段由正确判定位所组成的加密密钥。 不过春娇与志明所持有的这个加密密钥也可能会有错误，原因是在传递的过程中攻击者还是有可能会进行窃听。春娇与志明可以执行一个简单的错误检查协议，例如双方所协议出来的密钥长度共有1064个位，春娇就从中选取64个位与志明做比对，若比对的结果有误，就表示在传送的过程中遭到监听，密钥的协议需要重新来过；若无误，则春娇与志明大可相信他们手中的密钥是一致的。 利用量子密码进行秘密通讯(续) * 7.8 密码系统的评估 必威体育官网网址程度：密文攻击、已知明文攻击、选择明文攻击、选择密文攻击 密钥的长度 加密/解密算法的运算复杂度 错误传播 明文扩充 要判断一个密码系统的好坏，可以由下列五项因素来作评估： * 密码破解 攻击法 破解者 破解 种类 拥有 内容 密文攻击法 密文 明文 (Ciphertext-Only Attack) 已知明文攻击法 明文-密文 解密 (Known-Plaintext Attack) 配对 密钥 选择明文攻击法 含加密密钥 秘密 (Chosen-Plaintext Attack) 的密码系统 密钥 选择密文攻击法 解密密钥 秘密 (Chosen-Ciphertext Attack) 的密码系统 密钥 低 高 至少 * 179 (176, 183) 0: black 255: white * 张丰将明文M以李良之公开 密钥加密： 1. 张丰选一个随机数r 2. 计算 b = grMod P c = M ? yrmod P 张丰送(b,c)给李良 4. 李良收到(b,c)后计算 c ? (bx)