新老游戏量子计算潜力远超传统计算

量子计算机无可比拟的计算能力给密码学带来了种种隐忧。在量子计算面前，加密技术可能会被打败。因此，有业内人士表示，如果有人利用量子计算机作恶，目前的加密措施很可能失效，难以起到有效的保护作用。

不久前，黑莓宣布开发出了具有“量子抗性”的数字签名，并表示将把这一技术添加到加密工具中。数字签名是一种除原作者外，任何人都不能更改软件内容的加密方法。

所谓的“量子抵抗”数字签名抵抗量子计算。这项技术的引入表明，量子计算已经威胁到了现有的加密方法。那么，这个威胁是怎么来的呢？这种“量子电阻”数字签名的技术原理是什么？

数据加密的基本过程是用某种算法对原始文本和加密密钥进行处理，从而得到一个不可读的代码，即密文，这就是加密过程。当密文通过网络传输给接收方时，接收方可以通过解密密钥和加密算法的逆运算，将密文转换成原始明文内容，这就是解密过程。无论是加密还是解密的过程，都涉及到大量的计算工作。

目前有两种类型的密码系统：对称和非对称。如果加密密钥和解密密钥相同，则是对称密码系统。这种技术的特点是算法开放，加密效率高，但安全性低。如果加密密钥和解密密钥不同，则它是非对称密码系统。在传输过程中，加密密钥可以公开，而解密密钥由接收方单独持有。

“量子计算不同于传统的计算方法。传统计算是基于0和1的二维计算，而量子可以实现N维并行计算。它在计算效率上的潜力大大超过了传统的计算方法。”宇文信息技术有限公司总裁郭刚在接受科技日报记者采访时表示。

“量子计算速度非常快。量子计算机一旦大规模使用，一些加密算法很容易被破解，使其失去保护能力。”郭刚说。

有研究人员计算过分解一个二进制数字为100的数n，假设量子计算机和经典计算机的运算速度是每秒1010次。因为量子计算可以进行并行运算，每个量子运算可以一起处理2100个数据。所以最后的结果：经典计算机需要1027秒，量子计算机只需要10-10秒。

直面挑战，以其人之道还治其人之身。

在郭刚看来，未来量子计算技术必将成熟，科研人员也在设计加密算法对抗量子计算的威胁，从多维度保护数据安全，“以其人之道还治其人之身”。

密码学研究者发现，量子算法目前还不能冲击所有的加密算法。比如涉及格基向量、非线性方程等计算方法的加密算法，在面对量子计算的挑战时可以“稳如泰山”。在解决这些问题时，量子计算与传统计算方法相比并无明显优势。

这一次，黑莓公司提出的“量子抵抗”数字签名就是一个典型的例子。“这项技术可能采用了对量子计算‘免疫’的算法，所以量子计算不对它起作用，所以除了原作者，没有人能篡改软件内容。”郭刚说。

可以预见，量子计算将对人工智能、材料设计、药物合成等领域产生巨大影响，也会给传统密码学带来冲击。然而，随着反量子密码系统的逐渐兴起，对抗它的力量也在不断壮大，为维护网络安全做出了贡献。

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