Inwiefern unterscheidet sich die Quantenkryptographie von der heute verwendeten Kryptographie?


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Neuere Forschungen zeigen, dass Quantenalgorithmen typische Kryptologieprobleme viel schneller lösen können als klassische Algorithmen.

Wurden Quantenalgorithmen für die Verschlüsselung entwickelt?

Ich kenne BB84 , aber es scheint nur eine Teillösung für die Lösung des Netzwerks zu sein.

Antworten:


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Die Quantenkryptographie stützt sich auf ausgefeilte physikalische Maschinen, um kryptographische Protokolle auszuführen, deren Sicherheit (theoretisch) auf Axiomen der Quantenmechanik beruht.

So zitieren Sie den Wikipedia-Eintrag zum BB84-Protokoll:

Die Sicherheit des Protokolls beruht auf der Codierung der Informationen in nicht orthogonalen Zuständen. Quantenunbestimmtheit bedeutet, dass diese Zustände im Allgemeinen nicht gemessen werden können, ohne den ursprünglichen Zustand zu stören (siehe Kein Klonierungssatz).

Es gibt eine gute Frage und Antwort zu "Was macht Quantum Cryptography sicher?" auf crypto.stackexchange. Sie sind ausführlich, so dass ich hier keine Inhalte kopieren werde.

Unterschiede zwischen Quantenkryptographie und moderner Kryptographie

Die Quantenkryptographie erfordert spezielle Maschinen, um einen Durchlauf des Protokolls auszuführen. Dies ist ein nicht zu vernachlässigender Nachteil gegenüber der modernen Kryptographie. Wenn Sie Quantum Cryptography verwenden möchten, müssen Sie eine der kommerziellen Einheiten bezahlen , die den Service anbieten .

Die moderne Kryptographie verwendet mathematische Algorithmen, die in Software implementiert sind und von jedem alten Computer mit ausreichenden Ressourcen ausgeführt werden können (das sind heutzutage fast alle Computer). Die Ausgaben der Algorithmen können über ein beliebiges Kommunikationsmedium übertragen werden.

Wenn Sie in Ihrem Webbrowser ein grünes Vorhängeschloss neben der URL sehen, bedeutet dies, dass Ihre Verbindung zu dieser Site durch moderne Kryptografie gesichert wird - was für Sie praktisch kostenlos ist.

Hinweis

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Die Quantenkryptographie wird aufgrund der Gesetze des Universums oft als bedingungslos unzerbrechlich angesehen. Das hört sich zu gut an, um wahr zu sein, und das ist es leider auch. Es gibt nichts, was jemanden davon abhält, auf den Empfang Ihrer Nachricht zu warten und Sie dann zu bedrohen, bis Sie offenbaren, was die Nachricht war . Es gibt auch das Problem der Fähigkeit des Gegners, die Hardware zu manipulieren. Für eine eher vernichtend , aber eine gründliche Überprüfung dieser Punkte finden Sie im Blog - Post auf cr.yp.to .

Grundsätzlich werden diese Garantien wie bei allen nachweislich sicheren kryptografischen Techniken nur im Rahmen von Annahmen gegeben, auf denen die Nachweise beruhen. Ein Gegner, der in diesen Annahmen eine Lücke findet, kann die theoretischen Garantien umgehen, die die Algorithmen bieten. Das heißt nicht, dass die Qualitätskontrolle absolut wertlos und nicht funktionsfähig ist, sondern dass "nachweisbare Sicherheit" wie immer so verstanden werden muss, dass sie auf bestimmten Annahmen beruht, die in der Praxis verletzt werden könnten.


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Es gibt ein kryptographisches Primitiv, das nur mit der Quantenberechnung realisierbar ist: Eine widerrufbare Zeitsperre . Die Grundidee ist, ein Problem zu erstellen, das eine bestimmte Zeit benötigt, um auf einem Quantencomputer gelöst zu werden, aber die Quantenberechnung kann auf nachweisbare Weise abgebrochen werden.

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