0514.1191天：量子密码

#每日三件事，第1191天#

传统密码的安全强度依赖数学运算的复杂性。比如计算两个数的乘积就比较容易，但是如果把一个乘积分解成两个质数，难度就大的多。数越大，难度越大。

就像我们平时设置一些应用系统的登陆口令，口令越复杂，被猜到的可能性也就越小。当然，黑客们破解口令，除了利用字典和库之外，就是暴力破解了。

只要计算机的算力足够强大，目前所有口令都是可以破解的。

是不是很恐怖？不要担心，只要你的口令复杂度够了，也就是长度超过11位，由大小写字母、数字和符号组成的话，想要破解就得花很多时间了。如果你再定期更换的话，几乎可以说是无法破解的。

量子密码不同，是利用物理学的特性来保证安全的，因此量子密码是绝对安全的。

承载信息的载体我们称为量子态，量子密码其实说的是量子密钥分发（QKD）。

是什么样的物理学特性可以保障安全呢？

1927年海森堡提出了测不准原理，就是说微观粒子的速度和位置，如果精确测量其中一个，另一个就测不准。根据海森堡的测不准原理，我们可以发现，如果对量子态进行测量的话，就会引起波函素坍塌，改变量子态的性质，会留下明显的被测量的特征，通过通信双方的校验，就能发现窃听。因此，通过窃听量子态的状态，也就是测量量子态的状态的方法来破解传输的信息，是不可行的。

如果进行中间人攻击，对量子态进行复制转发呢？同样根据海森堡测不准原理，如果想要复制量子态，就必须测量量子态，如果测量量子态的话，就会改变量子态的性质。因此，量子态无法复制。

因此，量子态可以从物理学原理上避免窃听和复制，保证传输的安全性。

1997年，奥地利蔡林格团队的试验，验证了量子隐形传态的原理。虽然传输距离只有1米远，但这打开了量子隐形传态的的大门。2004年，他们在通过多瑙河底的光线，实现了600米的量子隐形传态。

2016年，中国发射了墨子号量子通信实验卫星，2022年5月，由潘建伟院士团队实现了地表1200km的量子隐形传态。

量子隐形传态，就是在量子纠缠的帮助下，实现量子态的传输。用通俗的话来说，就是瞬间移位，不过移动的只是信息。

最后说一下量子通信，就是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传输的通信方式。基于量子力学中的不确定性（测不准原理）、测量塌缩和不可克隆三大原理，提供了无法窃听和破解的绝对安全性保证。量子通信主要分为量子隐形传态和量子密钥分发。

目前的量子通信有两个信道，一个量子信道用于量子密钥分发，一个传统信道用于量子态信息测量结果的传输。

【后记】以上这些内容来自于互联网，内容晦涩难懂，可能有不准确的地方，需要读者自行考究。