量子概述

量子计算机和量子比特

近些年,量子计算领域取得了巨大的进展。量子计算是一种计算模式,它利用量子力学来解决在传统机器上非常棘手的数学问题。量子计算机通过将信息编码成量子比特,可以在任何可行的时间内解决传统计算机不能解决的特定问题。每个量子比特能将执行算法的存储空间翻倍,使计算时间和和计算性能大幅提升。

量子计算

2021年11月,

,比前一年提高了65比特。将量子处理器扩展到1000比特,最终实现百万量子比特的目标。

公钥密码面临危机

公钥密码尤其容易受到量子计算机的威胁。两种最广泛使用的公钥密码是椭圆曲线(ECC)和非对称加密(RSA)。ECC的安全性基于椭圆曲线离散对数问题的难解性,RSA加密系统的安全性取决于大数分解质因数的困难性。ECC和RSA两者都容易受到量子计算机的攻击。

Shor 算法

Shor算法是一种量子算法,它能在多项式时间内有效的完成大整数质因数分解-ECC和RSA也正是依赖于此才难以破解。这就诞生了针对使用安全传输层 (TLS), S/MIME, PGP, GPG和数字签名这样公钥密码程序的攻击途径。如果在有充足量子比特的量子计算机上执行Shor算法,它会破解ECDSA(椭圆曲线数字签名算法)—它是构成比特币,以太坊和许多其他区块链的基础。因此Qbyte在这里提供了一个概览,他描述了量子计算和基于研究结果的大型量子计算机打破现行密码系统的预计时间。