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量子密鑰分發(fā)與后量子算法實現(xiàn)融合應用
2021年05月13日 10時35分   新華網(wǎng)

記者12日從中國科學技術(shù)大學獲悉,該校潘建偉、張強團隊與云南大學、上海交通大學及科大國盾量子公司等單位合作,完成了量子密鑰分發(fā)(QKD)和后量子算法(PQC)的融合應用。該成果提供了一種新型的QKD的認證方案,為提高整個QKD網(wǎng)絡的安全性提供了一種有效解決方案。相關(guān)成果日前發(fā)表在《NPJ 量子信息》上。

隨著谷歌的“懸鈴木”和中國“九章”都先后實現(xiàn)了“量子優(yōu)越性”,量子計算可以有效地解決大數(shù)因子分解和大數(shù)據(jù)搜索等問題,從而對經(jīng)典密碼算法的安全性構(gòu)成極大威脅。抵御量子計算威脅、實現(xiàn)信息安全機制主要有兩種:一是量子密碼,如具有信息論安全的量子密鑰分發(fā)(QKD);二是后量子密碼(PQC),如格密碼。目前已知的量子計算算法尚無法有效破解。

研究人員采取基于后量子公鑰算法和PKI的新型安全認證方案,通過后量子公鑰算法和PKI結(jié)構(gòu),對QKD經(jīng)典信道進行認證。由于只要認證過程中PQC算法是安全的,認證完成之后即使PQC被破解,也不影響QKD密鑰的安全性,而PQC的安全性能夠保證這一點??蒲腥藛T實驗驗證了PQC技術(shù)在QKD網(wǎng)絡設備認證中的應用,大幅提升了QKD認證過程的可操作性和高效性。

該研究工作首次將兩種看似完全不同的技術(shù)進行融合,技術(shù)優(yōu)勢互補,利用PQC解決QKD預置密鑰的關(guān)鍵問題,而QKD則彌補了PQC待驗證的長期安全性問題,兩者聯(lián)合最終保證了網(wǎng)絡系統(tǒng)安全性。該成果提供了一種高效解決預置密鑰關(guān)鍵問題的有效途徑,將極大促進和推廣QKD的應用前景。

(責任編輯:蔡文斌)

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