Quanten-Kryptographie nur Hacker härter

VANCOUVER, Britisch-Kolumbien – erweisen egal wie komplex sie sind, die Geheimcodes zerbrechlich. Herstellung der ultimative Sicherheitscode verlangen Codierung eine geheime Nachricht innerhalb der Quanten-Beziehung zwischen Atomen, sagen Wissenschaftler.

Jetzt haben Kryptographen "Quanten-Verschlüsselung" genommen einen Schritt weiter indem er zeigt, wie eine geheime Nachricht sicher bleiben kann, auch wenn das System durch einen Hacker gefährdet ist.

Artur Ekert, Direktor des Center for Quantum Technologies an der National University of Singapore, präsentierte die neuen Erkenntnisse hier auf der Jahrestagung der American Association for Advancement of Science.

Ekert, Samstag (18. Februar) zu sprechen beschrieben, solange sie wissen, dass den Grad der Kompromiss wie Decoder für eine kompromittierte Chiffriergerät anpassen können.

Ersten Kryptographie

Das Thema der subatomaren Teilchen ist ein großer Schritt weg von der Verwendung von Papyrus, die alte Schrift Material in das erste bekannte kryptographischen Gerät beschäftigt. Dieses Gerät, genannt eine Skytale wurde 400 v. Chr. von spartanischen Feldherren verschlüsselte Botschaften übermitteln einander verwendet. Die Kommandeure würde Streifen von Papyrus um einen hölzernen Stab wickeln und schreiben Sie die Nachricht über den Streifen, so dass sie gelesen werden konnte, nur wenn die Streifen um ein Schlagstock der passenden Größe gewickelt wurden. [Die coolsten Quantenteilchen erklärt]

Später wurde die Technik der Substitution entwickelt, in denen das ganze Alphabet verschoben werden würde, sagen wir, drei Zeichen auf der rechten Seite, als ein "a" würde ersetzt werden durch "d" und "b" ersetzt durch "e" und So weiter. Nur wer die Substitutionsregel wusste konnte die Nachricht zu lesen. Julius Caesar beschäftigt solche Chiffre Regelung im ersten Jahrhundert v. Chr.

Im Laufe der Zeit wurde die Chiffren mehr und mehr kompliziert, so dass sie härter und härter zu knacken waren. Schwieriger, aber nicht unmöglich.

"Wenn Sie auf die Geschichte der Kryptographie Blick, Sie mit einem System kommen, und früher oder später jemand anderes mit eine Möglichkeit kommt, das System zu brechen," sagte Ekert. "Sie mögen sich Fragen: ist es wie immer sein? Gibt es so etwas wie die perfekte Chiffre?"

Die perfekte Chiffre

Die nähste Sache zu einer perfekten Chiffre beinhaltet, was eine One-time Pad genannt hat.

"Sie schreiben Sie einfach Ihre Nachricht als eine Folge von Bits und Sie dann diese Bits auf einen Schlüssel hinzufügen und erhalten ein Kryptogramm", sagte Ekert." Wenn Sie das Kryptogramm und den Schlüssel hinzufügen, erhalten Sie nur-Text. In der Tat kann man beweisen, dass wenn die Schlüssel zufällig sind und solange die Nachrichten, dann das System bietet absolute Sicherheit."

In der Theorie es ist eine großartige Lösung, aber es wurde in der Praxis schwer zu erreichen. [10 beste Verschlüsselung Softwareprodukte]

"Wenn die Tasten solange, wie die Nachricht sind dann Sie eine sichere Möglichkeit brauchen, den Schlüssel zu verteilen," sagte Ekert.

Die Natur der Physik bekannt als Quantenmechanik scheint bieten die beste Hoffnung zu wissen, ob ein Schlüssel gesichert ist.

Quanten-Kryptographie

Die Quantenmechanik sagt, dass bestimmte Eigenschaften der subatomaren Teilchen gemessen werden können, ohne störende Partikel und das Ergebnis zu ändern. Im Wesentlichen besteht ein Teilchen in einem Zustand der Unentschlossenheit bis eine Messung vorgenommen wird, zwingt ihn, einen Staat oder ein anderes wählen. Also, wenn jemand eine Messung des Teilchens gemacht, würde es unwiderruflich das Teilchen ändern.

Wenn ein Verschlüsselungsschlüssel in Bits dargestellt von Partikeln in verschiedenen Staaten codiert wurden, wäre es sofort offensichtlich, wenn ein Schlüssel nicht sicher war, weil die Messung gemacht, um den Schlüssel zu hacken den Schlüssel geändert hätte.

Dies, natürlich, noch hängt von der Fähigkeit der beiden Parteien senden und empfangen der Nachricht in der Lage sein, selbständig zu entscheiden, was Sie zu messen, mit einem wirklich Zufallszahlengenerator – in anderen Worten, Ausübung freien Willen – und Verwendung von Geräten, die sie Vertrauen.

Aber was passiert, wenn ein Hacker Steuerung einer der Parteien waren, oder das Chiffriergerät manipuliert?

Ekert und seine Kollegen zeigten, dass auch in diesem Fall, wenn die Messaging-Parteien noch einige freie Wille haben, ihren Code sicher bleiben könnte, solange sie wissen, in welchem Ausmaß sie gefährdet sind.

In anderen Worten, ein Zufallsgenerator, der nicht wirklich zufällig ist weiterhin nutzbar, eine entzifferbar geheime Nachricht senden, solange der Sender weiß, wie zufällig ist und passt für diese Tatsache.

"Selbst wenn sie manipuliert werden, solange sie nicht dumme und ein bisschen des freien Willens haben, sie noch es tun können", sagte Ekert.

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