Kvantkryptering
Wikipedia
Kvantkryptering är en benämning på tekniker inom kryptologi som använder egenskaper hos kvantmekaniska system för att skydda transport av information. Framförallt omtalas nyckeldistribution och kryptoanalys.
Kvantnyckeldistribution grundar sig på tre principer som alla härrör från den kvantmekaniska superpositionsprincipen och Heisenbergs obestämdhetsrelation:
- Okända kvanttillstånd kan inte dupliceras
- Varje mätning på ett kvantsystem orsakar en störning av detsamma
- Varje mätning på ett kvantsystem är en irreversibel process
Dessa tre principer har till följd att en informationsmängd överförd genom kvantmekaniska metoder inte kan avlyssnas utan att de kommunicerande parterna upptäcker avlyssningen. Meddelandet som skickas mellan kommunikatörerna måste fortfarande krypteras med gängse krypteringsalgoritmer, till exempel 3DES eller AES.
Kvantkryptoanalys genomförs än endast i teorin. Metoden grundar sig på kvantdatorer som har möjligheten att genomföra beräkningar i en astronomisk hastighet. De gängse krypteringsalgoritmer som används idag baseras på (obevisade) matematiska teorier om stora primtal. Alla dessa metoder kan knäckas genom prövning av alla möjliga nycklar. Denna prövning av kryptonycklar är idag inte praktiskt genomförbar, men med en (framtida) kvantdator skulle prövningen kunna ske på en kort tid. Man bygger analysen på Schors algoritm, den första algoritmen som visade på en kvantdators oerhörda beräkningskapacitet.
I princip fungerar Schors algoritm enligt följande: Koda frågan om talet x kan divideras med y som ett av de möjliga tillstånden för din kvantbitsvektor. Fortsätt att koda alla tänkbara faktoriseringar. Kör frågan i din kvantdator som då ger dig ett svar med sannolikheter för olika faktoriseringar (en kvantbitsvektor där de mest sannolika faktoriseringarna har högst sannolikhet). Chansa på en av dessa med en konventionell dator. Algoritmen löser därmed ett NP-komplett problem i som P istället. Detta gör att all känd kryptering blir trivial att dekryptera och att endast kvantkryptering är säker.
