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量子密鑰分發

指数 量子密鑰分發

量子密鑰分發(),是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥,来加密和解密訊息。 量子密鑰分發的一个最重要的,也是最独特的性质是:如果有第三方试图窃听密码,则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理:任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码,必须用某种方式测量它,而这些测量就会带来可察觉的异常。通过量子叠加态或量子纠缠态来传输信息,通信系统便可以检测是否存在窃听。当窃听低于一定标准,一个有安全保障的密钥就可以产生了。 量子密鑰分發的安全性基于量子力学的基本原理,而传统密码学是基于某些数学算法的计算复杂度。传统密码学无法察觉窃听,也就无法保证密钥的安全性。 量子密鑰分發只用于产生和分发密钥,并没有传输任何实质的訊息。密钥可用于某些加密算法来加密訊息,加密过的訊息可以在标准信道中传输。跟量子密鑰分發最常見的相關演算法就是一次性密碼本,如果使用保密而隨機的密鑰,這種演算法是。再實際的運用上,量子密鑰分發常常被拿來與對稱密鑰加密的加密方式,像是高级加密标准這類演算法一同使用。也有量子密鑰分發的案例,使在完美單一光子來源和偵測器的假設之下所做的比較,這並不容易實作。.

23 关系: 密码密码学密钥對稱密鑰加密不可克隆原理不确定性原理一次性密碼本光子维尔纳·海森堡爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬計算複雜性理論高级加密标准贝尔定理量子力学量子位元量子信息量子纠缠量子通訊量子測量電極化通信正交

密码

密碼可以指:.

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密码学

密碼學(Cryptography)可分为古典密码学和现代密码学。在西欧語文中,密码学一词源於希臘語kryptós“隱藏的”,和gráphein“書寫”。古典密码学主要关注信息的保密书写和传递,以及与其相对应的破译方法。而现代密码学不只关注信息保密问题,还同时涉及信息完整性验证(消息验证码)、信息发布的不可抵赖性(数字签名)、以及在分布式计算中产生的来源于内部和外部的攻击的所有信息安全问题。古典密码学与现代密码学的重要区别在于,古典密码学的编码和破译通常依赖于设计者和敌手的创造力与技巧,作为一种实用性艺术存在,并没有对于密码学原件的清晰定义。而现代密码学则起源于20世纪末出现的大量相关理论,这些理论使得现代密码学成为了一种可以系统而严格地学习的科学。 密码学是数学和计算机科学的分支,同时其原理大量涉及信息论。著名的密碼學者罗纳德·李维斯特解釋道:「密碼學是關於如何在敵人存在的環境中通訊」,自工程學的角度,這相當于密碼學與純數學的差异。密碼學的发展促進了计算机科学,特別是在於電腦與網路安全所使用的技術,如存取控制與資訊的機密性。密碼學已被應用在日常生活:包括自动柜员机的晶片卡、電腦使用者存取密碼、電子商務等等。.

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密钥

在密码学中,密钥(key,又常稱金鑰)是指某个用来完成加密、解密、完整性验证等密码学应用的秘密信息。在对称密码学(或称密钥密码学)中,加密和解密用的是同一个钥匙,因此钥匙需要保密。而在公钥密码学(或称非对称密码学)中,加密和解密用的钥匙不同:通常一个是公开的,称为公钥;另一个保密,称为私钥。 Category:密码学.

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對稱密鑰加密

對稱密鑰加密(Symmetric-key algorithm)又稱為對稱加密、私鑰加密、共享密鑰加密,是密碼學中的一類加密演算法。這類演算法在加密和解密時使用相同的密鑰,或是使用兩個可以簡單地相互推算的密鑰。事实上,這組密鑰成為在兩個或多個成員間的共同祕密,以便維持專屬的通訊聯繫。與公开密钥加密相比,要求雙方取得相同的密鑰是對稱密鑰加密的主要缺點之一。 常见的对称加密算法有DES、3DES、AES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6。 对称加密的速度比公钥加密快很多,在很多场合都需要对称加密。.

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不可克隆原理

不可克隆原理 是量子物理的一个重要结论,即不可能构造一个能够完全复制任意量子比特,而不对原始量子位元产生干扰的系统。量子力学的线性特征是这个原理的根本原因。 不可克隆原理是量子信息学的基础。量子信息在信道中传输,不可能被第三方复制而窃取信息而不对量子信息产生干扰。因此这个原理也是量子密码学的基石。.

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不确定性原理

在量子力學裏,不確定性原理(uncertainty principle,又譯測不準原理)表明,粒子的位置與動量不可同時被確定,位置的不確定性越小,則動量的不確定性越大,反之亦然。對於不同的案例,不確定性的內涵也不一樣,它可以是觀察者對於某種數量的信息的缺乏程度,也可以是對於某種數量的測量誤差大小,或者是一個系綜的類似製備的系統所具有的統計學擴散數值。 維爾納·海森堡於1927年發表論文《論量子理論運動學與力學的物理內涵》給出這原理的原本啟發式論述,希望能夠成功地定性分析與表述簡單量子實驗的物理性質。這原理又稱為「海森堡不确定性原理」。同年稍後,嚴格地數學表述出位置與動量的不確定性關係式。兩年後,又將肯納德的關係式加以推廣。 类似的不确定性關係式也存在于能量和时间、角动量和角度等物理量之间。由於不確定性原理是量子力學的基要理論,很多一般實驗都時常會涉及到關於它的一些問題。有些實驗會特別檢驗這原理或類似的原理。例如,檢驗發生於超導系統或量子光學系統的「數字-相位不確定性原理」。對於不確定性原理的相關研究可以用來發展引力波干涉儀所需要的低噪聲科技。.

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一次性密碼本

一次性密碼本(one-time pad,缩写为OTP)是古典密碼學中的一種加密演算法。是以隨機的密钥(key)組成明文,且只使用一次。.

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数学中,位是指数字的位置或长度。 在数字中,每个位置都有各自的名称。小数点向左的第一个位置称为“个位”,然后依次向左是“十位”、“百位”、“千位”、“万位”等等…… 位也是计算数字长度和精度的单位,例如“123456789”是一个9位的整数,“0.12345”是一个5位的小数。.

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光子

| mean_lifetime.

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维尔纳·海森堡

维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg,),德国物理学家,量子力学创始人之一,“哥本哈根学派”代表性人物。1932年,海森堡因為“创立量子力学以及由此导致的氢的同素异形体的发现”而榮获诺贝尔物理学奖。 他对物理学的主要贡献是给出了量子力学的矩阵形式(矩阵力学),提出了“不确定性原理”(又称“海森堡不确定性原理”)和S矩阵理论等。他的《量子论的物理学原理》是量子力学领域的一部經典著作。.

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爱因斯坦-波多尔斯基-罗森佯谬

在量子力學裏,愛因斯坦-波多爾斯基-羅森弔詭(Einstein-Podolsky-Rosen paradox),簡稱「愛波羅弔詭」、「EPR弔詭」(EPR paradoxE、P、R這三個英文字母分別是愛因斯坦、波多爾斯基和羅森英文原文的第一個字母。)等,是阿爾伯特·愛因斯坦、鮑里斯·波多爾斯基和納森·羅森在1935年發表的一篇論文中,以弔詭的形式針對量子力學的哥本哈根詮釋而提出的早期重要批評。 在這篇題為《能認為量子力學對物理實在的描述是完全的嗎?》(,下稱「EPR論文」)的論文中,他們設計出一個思想實驗,稱為「EPR思想實驗」。藉著檢驗兩個量子糾纏粒子所呈現出的關聯性物理行為,EPR思想實驗凸顯出定域實在論與量子力學完備性之間的矛盾,因此,這論述被稱為「EPR弔詭」。 EPR論文並沒有質疑量子力學的正確性,它質疑的是量子力學的不完備性。EPR論文是建立於貌似合理的假設──定域論與實在論,合稱為定域實在論。定域論只允許在某區域發生的事件以不超過光速的傳遞方式影響其它區域。實在論主張,做實驗觀測到的現象是出自於某種物理實在,而這物理實在與觀測的動作無關。換句話說,定域論不允許鬼魅般的超距作用,實在論堅持,即使無人賞月,月亮依舊存在。將定域論與實在論合併在一起,定域實在論闡明,在某區域發生的事件不能立即影響在其它區域的物理實在,傳遞影響的速度必須被納入考量。在學術界裏,這些假設引起強烈的爭論,特別是在兩位諾貝爾物理學獎得主愛因斯坦與尼爾斯·玻爾之間。 EPR論文表明,假若定域實在論成立,則可以推導出量子力學的不完備性。在那時期,很多物理學者都支持定域實在論,但是,定域實在論這假設到底能否站得住腳還是一個待查的問題。1964年,物理學者約翰·貝爾提出貝爾定理表明,定域實在論與量子力學的預測不相符。專門檢驗貝爾定理所獲得的實驗結果,證實與量子力學的預測相符合,因此定域實在論不成立。Bell, John.

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計算複雜性理論

计算复杂性理论(Computational complexity theory)是理论计算机科学和数学的一个分支,它致力于将可计算问题根据它们本身的复杂性分类,以及将这些类别联系起来。一个可计算问题被认为是一个原则上可以用计算机解决的问题,亦即这个问题可以用一系列机械的数学步骤解决,例如算法。 如果一个问题的求解需要相当多的资源(无论用什么算法),则被认为是难解的。计算复杂性理论通过引入数学计算模型来研究这些问题以及定量计算解决问题所需的资源(时间和空间),从而将资源的确定方法正式化了。其他复杂性测度同样被运用,比如通信量(应用于通信复杂性),电路中门的数量(应用于电路复杂性)以及中央处理器的数量(应用于并行计算)。计算复杂性理论的一个作用就是确定一个能或不能被计算机求解的问题的所具有的实际限制。 在理论计算机科学领域,与此相关的概念有算法分析和可计算性理论。两者之间一个关键的区别是前者致力于分析用一个确定的算法来求解一个问题所需的资源量,而后者则是在更广泛意义上研究用所有可能的算法来解决相同问题。更精确地说,它尝试将问题分成能或不能在现有的适当受限的资源条件下解决这两类。相应地,在现有资源条件下的限制正是区分计算复杂性理论和可计算性理论的一个重要指标:后者关心的是何种问题原则上可以用算法解决。.

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高级加密标准

進階加密标准(Advanced Encryption Standard,缩写:AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一種區塊加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已經被多方分析且廣為全世界所使用。經過五年的甄選流程,進階加密標準由美國國家標準與技術研究院(NIST)於2001年11月26日發佈於FIPS PUB 197,並在2002年5月26日成為有效的標準。2006年,進階加密标准已然成為对称密钥加密中最流行的演算法之一。 该演算法為比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設計,結合兩位作者的名字,以Rijndael為名投稿進階加密標準的甄選流程。(Rijndael的發音近於"Rhine doll").

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贝尔定理

在理論物理學裏,貝爾定理(Bell's theorem)表明 貝爾定理是一種不可行定理,又知名為貝爾不等式。這定理在物理學和科學哲學裏異常重要,因為這定理意味著量子物理必需違背定域性原理或 Griffiths, David J. Introduction to Quantum Mechanics: Second Edition.

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量子力学

量子力学(quantum mechanics)是物理學的分支,主要描写微观的事物,与相对论一起被认为是现代物理学的两大基本支柱,许多物理学理论和科学,如原子物理学、固体物理学、核物理学和粒子物理学以及其它相关的學科,都是以其为基础。 19世紀末,人們發現舊有的經典理論無法解釋微观系统,於是經由物理學家的努力,在20世紀初創立量子力学,解釋了這些現象。量子力學從根本上改變人類對物質結構及其相互作用的理解。除透过广义相对论描写的引力外,迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框架内描述(量子场论)。 愛因斯坦可能是在科學文獻中最先給出術語「量子力學」的物理學者。.

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量子位元

量子位元(又稱為Q位元、qubit ,量子比特),在量子資訊科學中是量子信息的計量單位。傳統電腦使用0和1,量子電腦也是使用0跟1,但與之不同的是,其0與1可同時計算。古典系统中,一个位元在同一时间,不是0,就是1,但量子位元是0和1的量子疊加。这是量子電腦计算的特性。.

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量子信息

量子信息是以量子力学基本原理为基础,把量子系統「狀態」所帶有的物理資訊,进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。 量子資訊最常見的單位是為量子位元(qubit)——也就是一個只有兩個狀態的量子系統。然而不同於古典數位狀態(其為離散),一個二狀態量子系統實際上可以在任何時間為兩個狀態的疊加態,這兩狀態也可以是本徵態。.

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量子纠缠

#重定向 量子纏結.

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量子通訊

#重定向 量子网络.

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量子測量

在量子力學之中,所謂的「測量」需要有較嚴謹的定義,而特別稱之為量子測量。量子测量不同于一般经典力学中的测量,量子测量会对被测量子系统产生影响,比如改变被测量子系统的状态;处于相同状态的量子系统被测量后可能得到完全不同的结果,这些结果符合一定的概率分布。量子测量是量子力学解释体系的核心问题,而量子力学的解释目前还没有统一的结论。.

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電極化

在经典电磁学裏,當給電介質施加一個電場時,由於電介質內部正負電荷的相對位移,會產生電偶極子,這現象稱為電極化(electric polarization)。施加的電場可能是外電場,也可能是嵌入電介質內部的自由電荷所產生的電場。因為電極化而產生的電偶極子稱為“感應電偶極子”,其電偶極矩稱為“感應電偶極矩”。 電極化強度又稱為「電極化矢量」,定義為電介質內的電偶極矩密度,也就是單位體積的電偶極矩。這定義所指的電偶極矩包括永久電偶極矩和感應電偶極矩。它的國際單位制度量單位是庫侖每平方米(coulomb/m2),表示为矢量 P。McGraw Hill Encyclopaedia of Physics (2nd Edition), C.B. Parker, 1994, ISBN 0-07-051400-3.

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通信

通信是發送者通过某種媒體以某種格式來傳遞信息到收信者以達致某個目的。在古代,人們通過驛站、飛鴿傳書、烽火報警、符號、語言、眼神、觸碰等方式進行信息傳遞。到了今天,隨著科技水平的飛速發展,通訊基本完全利用有線或無線電完成,相繼出現了有線電話、固定電話、無線電話、手機、網際網路甚至視訊電話等各種通訊方式。通訊技術拉近了人與人之間的距離,提高了通訊的效率,深刻的改變了人類的通訊。交流也是一種方法讓其他人理解你。.

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正交

正交是线性代数的概念,是垂直這一直觀概念的推廣。作為一個形容詞,只有在一個確定的內積空間中才有意義。若內積空間中兩向量的內積為0,則稱它們是正交的。如果能夠定義向量間的夾角,則正交可以直觀的理解為垂直。物理中:運動的獨立性,也可以用正交來解釋。.

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