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新手已上路木蟲 (職業(yè)作家)
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量子密碼學(xué)的誕生
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密碼學(xué)最早可追溯到幾千年前，《六韜》中曾記載，早在周朝時就有通過“陰符”和“陰書”加密傳遞信息的做法。當前最受人關(guān)注的，是利用量子物理學(xué)原理進行加密的量子密碼學(xué)。 然而，量子密碼學(xué)的誕生卻源自于一個巧合。 1900年，德國物理學(xué)家馬克思·普朗克首先提出“量子”的概念，導(dǎo)致了量子力學(xué)的產(chǎn)生。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，量子力學(xué)逐漸發(fā)展成熟，到了20世紀60年代達到了一個新的高度——將這一先進理論付諸應(yīng)用的想法逐漸出現(xiàn)。其時，美國布蘭蒂斯大學(xué)的學(xué)生史蒂芬·J·威斯納對量子物理學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，在進入哥倫比亞大學(xué)攻讀碩士時開始相關(guān)研究。當時美國出現(xiàn)了很多假鈔，卻沒有什么比較好的防偽辦法。威斯納突發(fā)奇想，提出了一個“量子貨幣”的概念，也就是讓紙幣攜帶一定數(shù)量的光子，利用量子不可克隆原理和測不準原理，防止紙幣被偽造者復(fù)制。威斯納花費了大量時間將他的理論寫成了一篇論文，并將它投往IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會）的一份期刊。但是，這篇文章被編輯退稿，原因是“想法太超前而沒有實際價值”。威斯納對此并不氣餒，不停地尋找其他機會投稿，并向周圍的人宣傳他的理論，但同樣沒有獲得多少回應(yīng)。 的確，在那個年代，量子理論本身還是一個獨立于經(jīng)典物理體系之外的新興理論，再加上威斯納的想法太過奇妙，大家基本聽不懂他在說什么。幸運的是，他的理論引起了查爾斯·本內(nèi)特的注意。本內(nèi)特和威斯納是大學(xué)同學(xué)，畢業(yè)后去了哈佛攻讀碩士。威斯納說服了本內(nèi)特，本內(nèi)特開始宣傳威斯納的理論，但同樣效果一般。 心情郁悶的本內(nèi)特決定出去散散心，報名參加了一個在波多黎各的計算機信息主題的學(xué)術(shù)會議。在波多黎各，本內(nèi)特遇到了一個叫吉勒斯·布拉薩德的年輕人。布拉薩德正在康奈爾大學(xué)攻讀計算機信息科學(xué)博士，主要研究方向是密碼學(xué)。本內(nèi)特趁布拉薩德去圣胡安海灘游泳的時候，和他說起了威斯納的理論。恰好布拉薩德看過本內(nèi)特的一些文章和報告，對他的一些思路很感興趣，于是兩人很愉快地交流起來。討論了幾個小時后，他們發(fā)現(xiàn)關(guān)于量子貨幣實在沒有什么好的思路，所以試著將思路轉(zhuǎn)移到布拉薩德研究的密碼學(xué)上來。意外的是，他們發(fā)現(xiàn)威斯納的編碼方案與密碼學(xué)的公鑰系統(tǒng)十分匹配，于是決定展開合作研究，并最終形成了著名的BB84理論——量子密碼學(xué)正式誕生了。 |
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