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量子电脑超高速 威胁全球加密系统

全球手机业者和网络公司无不花费巨资在网络加密系统上,希望防堵客户谈话内容被窃听,并确保卡号和身份不外泄。假使所有的加密系统失去作用,网络安全系统将轰然倒塌。由于世界各大研究单位现正积极开发,量子电脑未来数年内或可量产,届时全球的加密系统将如临大敌。

据英国广播公司(BBC)网站报导,英国萨里大学(University of Surrey)电脑系加密专家马努利斯(Mark Manulis)教授说:“量子电脑大规模并行的可能性是存在的。量子电脑具有每秒完成数万亿次计算的潜力。”

据报导,量子电脑的概念为透过量子力学的应用,提高微处理器的速度,将电晶体压缩到原子般的体积大小,以在极小的面积内嵌入数十亿颗电晶体,让资料以近光速的速度传输。

商用版问市造价不菲

维基百科称,2011年5月,加拿大的D-Wave System公司发布了一款号称“全球第一款商用型量子电脑”的计算设备“D-Wave One”。2013年5月,该公司宣称美国航天局(NASA)和谷歌公司共同预定了一台采用512量子位元(qubits)的“D-Wave Two”量子电脑,每台售价约1,500万美元。

密码专家表示,当讯息被现代加密系统予以处理后,即被密钥锁住,密钥通常是由不少的数字--几十个,甚至是几百个数字所组成。网络攻击者最感兴趣的手段就是破解金钥,利用电脑找出庞大的密钥组合,然后检验每一个答案,同时解开加密讯息。由于这些可能的答案非常之多,这无异提供了系统良好的保护措施,破解者可能需要耗费几百年甚或更长的时间,才能找出正确解答。

马努利斯教授说,除非大规模量子电脑成为普及的装置,这种情况才会发生。量子电脑的结构单元是量子位元,同一时间由“0”和“1”构成,可加快计算过程。相较之下,传统电脑所呈现的计算形式,只能同时呈现“0”或“1”的形式。

量子电脑展望不明加密有改善时间

马努利斯教授表示:“公开金钥密码系统(PKI)……一旦遭遇强大运算的量子电脑,整个系统将被破坏。”

但德国克斯普朗克量子光学研究所研究量子电脑的理特尔(Stephan Ritter)博士却认为:“现今的量子电脑的力量并不强大,却蕴藏发展潜力。实际上,我们还处于量子电脑实体组成元素尚未清楚的阶段。”

其次,各地研究人员对于量子位元,以及相互连接的最佳方式,亦未达成共识。理特尔博士说,迄今,量子电脑只有极少量的量子位元被制造完成,尚有长路要走,待连接足够的量子位元,才能进行有用且快速的计算。

理特尔也说:“这些结构单元的概念获得一些验证,但各有优、缺点,因此未来量子电脑的发展方向,仍混沌不明。”因此,量子电脑的研发仍在进行的同时,人类社会还有数年的时间更新和改进加密系统。

强大密钥抵御量子电脑攻击

荷兰埃因霍温理工大学(Technical University of Eindhoven)编码理论及密码学专家朗格(Tanja Lange)表示,量子电脑如此的发展进程亦有好处,因为旧的加密系统需要较长时间,方能由安全的替代品所取代。

她说,例如,只要广泛使用的MD5数据加密系统被证实有被袭击的弱点,就需花费五、六年时间换成新系统。这个时程表亦可应用至已广泛应用于现金出纳机、智能卡和行动电话的系统。

她还说:“不过,如果系统残破不堪,汰换的速率便须加快。RSA加密演算法在被入侵后,便会及时发送新的代符(tokens),而信用卡公司如果声誉面临损失的风险,其一贯的作法便是以新卡换旧卡。”

她认为,困难点在于每个人都转移至可抵御量子电脑攻击的软件系统。如此一来,系统需要更强大的密钥,这亦意味着系统的效率将减低,讯息读取的速率变慢。“我们希望未来3到5年的研究,可以设计体积较小的量子电脑。目前它就好比是一辆坚固的战车,虽然安全无虞,但体积庞大。我们期望能建立一种系统--既装有安全气囊、防锁死煞车系统(ABS),又能整合这些功能在轻巧的外观之内。”

责任编辑: 夏雨荷  来源:大纪元 转载请注明作者、出处並保持完整。

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