安基網 首頁 資訊 安全報 查看內容

量子網絡安全嗎?量子黑客來了

2020-6-8 03:39| 投稿: xiaotiger |來自: 互聯網


免責聲明:本站系公益性非盈利IT技術普及網,本文由投稿者轉載自互聯網的公開文章,文末均已注明出處,其內容和圖片版權歸原網站或作者所有,文中所述不代表本站觀點,若有無意侵權或轉載不當之處請從網站右下角聯系我們處理,謝謝合作!

摘要: 量子互聯網能夠實現相當安全的通訊,但網絡安全專家卻認為量子力學也提供了破壞量子網絡的全新攻擊方法。那么未來的量子黑客將會以怎樣的方式來攻擊號稱完全安全的量子網絡呢?量子網絡的應用量子網絡(Quantum Network)是21世紀最受期待的技術之一,它提供了基于物理定律保證的完全安全的通信。這將 ...

量子互聯網能夠實現相當安全的通訊,但網絡安全專家卻認為量子力學也提供了破壞量子網絡的全新攻擊方法。那么未來的量子黑客將會以怎樣的方式來攻擊號稱完全安全的量子網絡呢?

量子網絡的應用

量子網絡(Quantum Network)是21世紀最受期待的技術之一,它提供了基于物理定律保證的完全安全的通信。這將極大推動諸如量子計算(Quantum Computing)、量子計量學(Quantum Metrology)、量子成像(Quantum Imaging)等即將成為主流應用的量子技術。

但是,凡事都有兩面性,量子力學的特性給量子網絡提供安全通訊的同時,也帶來了一定的不安全因素,例如,黑客會利用量子力學的原理來攻克量子網絡。

東京慶應義塾大學的Takahiko Satoh教授及其同事近期共同發表了一篇論文[1],研究表明,量子網絡技術存在一些經典網絡沒有的漏洞,因此需要用新的方式保護這些網絡免受量子攻擊。

量子糾纏

要了解量子黑客如何攻擊網絡,首先必須了解一個量子力學中存在的一種神奇的特性,那便是量子糾纏(Entanglement),量子糾纏的神奇之處在于,一對相互糾纏的量子比特對,當改變其中一個量子比特的狀態時,另一個量子比特的狀態也會瞬間發生改變,即使它們相隔宇宙之遙。

正是這種特性,為量子密碼(Quantum Cryptography)、量子隱形傳態(Quantum Teleportation)、量子計算等技術提供了動力。量子互聯網正是基于該特性而建立的安全通信。

但是,當下面臨的一個困難是,制備量子糾纏對相對較為容易,世界各地的量子光學實驗室都可以根據需要來進行制備,但是,量子糾纏的狀態卻非常的脆弱,任何外部的干擾都會破壞其狀態,導致信息存儲和傳遞非常困難,這也是量子網絡難以建立的原因之一。

在量子網絡創建的過程中,實際上很多工作都是在長距離傳輸過程中進行凈化、存儲和增強糾纏。一旦這項技術得以完善,將可以通過量子密碼學來實現安全通信。因為當竊聽者試圖竊取量子信息時,量子網絡可以很容易的檢測到,所以就保證了通信的安全性。Takahiko Satoh教授團隊表示,從保密的角度來看,對量子網絡的前景很有信心。

量子網絡的破壞

在量子攻擊下,量子網絡在完整性(Network Integrity)和可用性(Network Availability)方面表現不佳。Takahiko Satoh教授及其同事指出,如果黑客將自己的量子糾纏注入網絡,就可以使用它來劫持量子連接和量子資源從而破壞通信。這會降低甚至破壞網絡的完整性和可用性。

除了黑客的攻擊,量子網絡由于其量子具備的(例如糾纏)的不穩定性,所以容易被外部產生的強大的電磁場所破壞。另一方面,由于整個網絡都具備糾纏的特性,當部分網絡遭到破壞,其產生的影響可能會擴展到其它的部分。

根據量子不可克隆定理((No-Cloning Theorem)),量子信息無法復制,這樣可以保護量子信息免受黑客攻擊。但是,如果量子信息被銷毀,那么信息將會完全丟失,因為發送方也不能進行復制。這將導致量子信息被破壞而不能傳送到接收方,從而給量子網絡帶來新的威脅。

解決方案

有一種潛在的解決方案,即以成對的糾纏粒子編碼信息,并保留其中一半。如果傳輸對發生任何意外,發送方可以確保共享量子比特信息的完整性。

量子網絡也像普通網絡一樣容易受到經典攻擊。鏈接到控制量子設備并為數據輸入和輸出提供接口的是經典技術層,這些容易受到與常規網絡相同方式的攻擊。惡意攻擊者也可能會在同一駭客行動中學會使用量子和經典機制。Takahiko Satoh教授團隊指出:使用量子和經典技術部分的混合攻擊也是一個關鍵的問題。

Takahiko Satoh教授團隊表示,預估了未來量子網絡的潛在威脅之后,其下一階段將會研究相關策略,以最大程度地減少量子攻擊帶來的潛在破壞。

參考鏈接:

[1]https://arxiv.org/abs/2005.04617

[2]https://www.discovermagazine.com/technology/how-the-next-generation-of-quantum-hacks-will-threaten-the-future-internet

關于量子客

量子客是一家關注量子科技產業化的全鏈條內容、服務、數據平臺,提供一手信息,致力于構建一個全球量子科技創新合作網。

聲明:此文出于傳遞高質量信息之目的,若來源標注錯誤或侵權,請與我們聯系,我們將及時更正、刪除,所有圖片的版權歸屬所引用組織機構,此處僅引用,原創文章轉載需授權。



小編推薦:欲學習電腦技術、系統維護、網絡管理、編程開發和安全攻防等高端IT技術,請 點擊這里 注冊賬號,公開課頻道價值萬元IT培訓教程免費學,讓您少走彎路、事半功倍,好工作升職加薪!

本文出自:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1668783063042956321

免責聲明:本站系公益性非盈利IT技術普及網,本文由投稿者轉載自互聯網的公開文章,文末均已注明出處,其內容和圖片版權歸原網站或作者所有,文中所述不代表本站觀點,若有無意侵權或轉載不當之處請從網站右下角聯系我們處理,謝謝合作!


鮮花

握手

雷人

路過

雞蛋

相關閱讀

最新評論

 最新
返回頂部
创业如何赚钱 网3分pk10的计划 宁夏11选五遗漏数据 广东11选5遗漏-真准 股票融资还款技巧 排列七开奖结果查询m 广东快乐十分技巧出号规律 江西11选五5怎么玩 股票讲座 买双色球彩票有技巧和窍门 山东11选5技巧出1下几 上海11选5前三 王中王中特免费公开资料选料 极速赛车技巧分析图 中国福彩深圳风采单式 上海期货配资哪家好 三码必中