1900:游走在欧洲的物理学霸 第957节

  “接收方收到信息后,就可以利用自己知道的专用密钥翻译原文。”

  “这种方式相比私钥密码系统有一个显著的优点,那就是不怕被窃听。”

  “因为公开密钥是公开的,所有人都知道,而专用密钥只有一个人知道。”

  哗!

  众人闻言皆是一惊!

  布鲁斯教授竟然还对密码学有如此深入的研究。

  甚至还自创了一套密码理论。

  简直可怕!

  这时,狄拉克忽然说道:

  “教授,这种公开密钥系统的关键就在于那个专用密钥。”

  “它必须具有绝对的安全性,并且在理论上无法被破解。”

  “否则,您的公钥密码系统其实就是两重的私钥密码系统,没有本质区别。”

  李奇维微微一笑。

  狄拉克果然天资聪慧,一眼就看出其中的端倪。

  “没错,狄拉克说的很对。”

  “接收方的专用密钥非常关键。”

  “而我设计的专用密钥正是来源于那篇关于质数的论文。”

  “我们知道,在数学上,想要将一个合数分解成两个质数之积是非常困难的事情。”

  “而且随着合数位数的增加,这种难度是呈指数型递增的。”

  “比如让你分解21,非常简单,3×7。”

  “但如果让你分解1829375493493834这个数,请问你怎么分解?”

  “不仅普通人不会,就连数学家也束手无策。”

  “那篇数学论文就是研究这种【大数不可分解性】。”

  “作者通过研究发现,合数每增加1位,所花费的分解时间就提高4倍。”

  “因此,对于足够长的大合数,以人类的算力是永远无法破解的。”

  “我就是利用这种性质,想到了设计公钥密码系统。”

  “具体是这样做的。”

  “把两个质数的乘积之和当成公开密钥发布出去,所有人都能使用。”

  “但是把这两个质数当成专用密钥,只有接收方一个人知道。”

  “根据大数不可分解性,敌人就算知道了合数,他也分解不出正确的两个质数是什么。”

  “所以,这种密码系统无法被破解。”

  “当然,以上只是公钥密码系统的基本原理。”

  “如果想设计出真正实用的密码,还要经过很多复杂的步骤。”

  “不过,那就不是我关心的内容了。”

  嘶!

  众人听完,顿时倒吸一口冷气。

  所有人都被布鲁斯教授的智慧所折服。

  基于大数不可分解特性的公钥密码系统,简直可以用精妙绝伦来形容!

  “天啊!”

  “布鲁斯教授实在太可怕了!”

  “他竟然想到用数学的原理来设计密码系统。”

  “真是太惊艳、太天马行空了!”

  狄拉克敬佩地点点头。

  他终于明白布鲁斯教授口中的不可破解是如何实现了。

  这种数学上的计算,确实不是人力能攻克的。

  然而,卢瑟福、普朗克等人却眉头微皱。

  他们在之前的战争中,曾为自己的国家服务过。

  所以他们很清楚布鲁斯所说的加密理论,对于军方的吸引力有多么大。

  情报保密工作永远是重中之重。

  “布鲁斯不会惹上什么麻烦吧”

  此前李奇维虽然提出过核聚变的猜想,但是那玩意想变成武器,目前看不到任何希望。

  但是公钥密码系统就不同了,具有极强的可实现性。

  不排除某些人蠢蠢欲动,想要据为己有。

  李奇维倒是没有考虑这点,他仅仅只是提出一个原理而已。

  就好比会解麦克斯韦方程组,不代表就能造出无线电报。

  在场大部分人也都是单纯的物理学家,他们更在乎的是另一个问题:

  “布鲁斯教授说了这么多,密码系统和量子纠缠到底有什么关系呢?”

  这时,李奇维话音一转:

  “但是!”

  “刚刚的公钥密码系统,依然存在一个漏洞。”

  “那就是:人力也许算不出来,但如果用机器计算,就不一定了!”

  哗!

  众人皆惊!

  什么样的机器能运算如此庞大复杂的过程?

  “现有的算盘、手摇式计算机,当然不可能分解大合数。”

  “但世界是在不断地向前发展的。”

  “或许几十年后,就会出现某种算力特别强大的【计算机】。”

  “聪明如狄拉克,一秒也只能计算一次。”

  “但那些强大的计算机,或许能一秒计算上亿次。”

  “这样的计算机,有足够的算力,能直接暴力破解专用密钥。”

  哗!

  全场震撼!

  所有人都想不到,仅仅再过二十年,世界上第一台计算机就要诞生了。

  虽然那只是最简单最初级的电子管计算机,但它的出现彻底改变了人类文明。

  而哪怕是后世最牛逼的超级计算机,它的算力依然不够,解决不了大数分解问题。

  比如,如果要分解一个300位的大合数,计算机可能需要上千万年的时间。

  李奇维设想的计算机,其实是“量子计算机”。

  传统计算机用0和1来表示信息的最小单位,比特。

  而量子计算机使用量子比特来表示信息单元。

  比如电子的自旋处于叠加态,既可以向上,也可以向下,它就可以当成一个量子比特。

  规定自旋向上表示1,自旋向下表示0。

  如此一来,传统计算机中,一个比特只能传递一个信息;而量子计算机中,一个比特可以传递两个信息。

  所以,量子计算机的效率是传统计算机的2^n倍。

  假如有1000个量子比特,那么量子计算机的算力将强大2^1000倍。

  这是一个极其恐怖的数字!

  解决大数分解问题绰绰有余!

  当然,哪怕在后世,量子计算机依然还处于早期的研究阶段,离应用还有不小的距离。

  但人类早晚有一天会攻克量子计算机的难题。

  所以,公钥密码系统到时候也就会被淘汰了。

  而李奇维接下来要提出的,就是基于量子纠缠的密码系统。

  它才是真正意义上的“无法破解”。

  此刻,李奇维接着说道:

  “即便未来人类真的研究出强大的计算机,能暴力破解大数分解。”

  “但我接下来要提出的这种密码系统,不管是算力多么强大的计算机,都无法破解。”

  “它从原理上就消除了被破解的可能性。”

  “因为它是基于量子纠缠现象的量子加密系统。”

  “利用量子态对信息进行加密,这就是量子密钥。”

  “比如,单个光子的偏振方向有垂直和水平之分。”

  “假设用垂直方向代表1,平行方向代表0。”

  “一段信息被一对处于量子纠缠状态的光子所加密。”

  “那么,一旦敌人截获了这些信息,他必然要对这些光子进行测量,才能得知其中的信息。”

  “但是根据量子纠缠原理,只要敌人进行测量,就必然会改变光子的偏振量子态。”

  “这时,接收方和发送方立刻就能知道,信息被泄露了,于是放弃本次通讯。”

  “可以看出,量子加密系统是利用物理规则的一种加密手段,跟计算机的算力没有关系。”

  “它具有绝对的安全性,无法被破解。”

  “但是这种通讯的速度依然最大只能是光速,还要用通过经典的传输通道。”

  “以上,就是我对量子加密通讯技术的设想。”

  “它和超光速通讯没有什么关系,而是关注信息的保密性。”

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