量子密碼不安全?質疑者存邏輯錯誤,新成果“還原事實”

2020-05-24 10:20:52 來源: 科技日報 作者: 王延斌

科技日報記者 王延斌

5月23日,科技日報記者從濟南量子技術研院獲悉,著名學術期刊《自然》的合作期刊《量子信息》上刊發了該院王向斌教授團隊的最新研究成果“量子密鑰分發中的猜中概率”,該成果明確判斷了量子密鑰在猜中概率的標準下是安全的,確認了量子密鑰分發安全性現有的跡距離標準是高度有效的,徹底澄清了之前人們基于松散猜中概率結果而對量子密碼安全性的所謂“質疑”。

該團隊有關負責人告訴科技日報記者,該成果顯示,在猜中概率標準下量子密鑰是安全的。該研究團隊利用一種便捷高效的數學映射方法,在跡距離(一種刻畫生成的最終密鑰和完全隨機的理想密鑰之間相似程度的標準)是10^-9的前提下,得出了量子密鑰的猜中概率不會超過2×10^-3277,即使竊聽者動用目前地球上所有的計算資源,用比宇宙壽命還長的時間,也無法猜中量子密鑰。

近年來,以量子密鑰分發(或量子密碼)為代表的量子通信技術發展迅猛,取得了豐碩的成果,受到社會各界的廣泛關注。量子密碼的安全性一直是該領域的研究重點,并逐漸成為社會大眾關注的熱點。其中,跡距離已經成為學界廣泛認可的標準。然而,跡距離與竊聽者猜中概率之間的關系卻未獲深入研究。國外學者曾給出了一些松散的結果,例如跡距離是10^-9時,竊聽者對量子密鑰的猜中概率小于10^-6。由于10^-6這個值過大,此結果并不能從猜中概率角度顯示量子密鑰的安全性。但王向斌等人指出,此結果絲毫不能作為質疑量子密碼安全性的依據,原因在于給出這種松散結果的方法過于平庸,而未能得到緊致的結果?;蛘哒f,這樣的結果,對于判別量子密碼得安全性來說,屬于無效結果。

為了徹底說明問題,王向斌等人給出了緊致的結果:竊聽者對于量子密鑰的猜中概率不超過2×10^-3277,其緊致程度比國外學者的結果高出3000多個數量級,清晰地表明了量子密碼在猜中概率標準下的安全性。這一緊致結果與之前的猜中概率小于10^-6的結果在數學上并不矛盾,但兩者在判斷量子密鑰安全性上所起的作用完全不同。王向斌等人的猜中概率不超過2×10^-3277的結論可以明確判斷密鑰是安全的,但此前國外學者的猜中概率小于10^-6的結論對判斷密鑰的安全性毫無意義?;趪鈱W者的猜中概率不超過10^-6的松散結論而質疑量子密鑰安全性更是存在邏輯錯誤。

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責任編輯:李俊霞

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