26、量子加密与鼠标动态认证技术综述

量子加密与鼠标动态认证技术综述

1. 量子加密技术

在加密技术领域，现有的加密技术通常分为“传统”和“现代”两类。传统加密技术设计简单，但如果要实现高度保密，则需要极长的密钥。而现代加密技术则依赖复杂的算法或难以解决的问题来确保安全性。

密钥加密的一个主要实际问题是确定密钥。理论上，任何两个希望通信的用户可以提前商定一个密钥。Diffie - Hellman密钥交换协议就是基于公开讨论的非常大的质数来商定密钥的一种协议。而量子加密则提供了一种无需使用Diffie - Hellman密钥交换协议就能商定密钥的方法。

量子加密协议的安全性源于将信息编码在非正交状态。量子不确定性意味着一般情况下，在不干扰原始状态的情况下无法测量这些状态。例如，Ekert方案使用纠缠光子对，这些光子对可以由Alice、Bob创建，也可以由与他们分离的某个源创建，包括窃听者Eve，但会出现验证它们的问题。BB84则使用相位编码状态。发送者（通常称为Alice）和接收者（Bob）通过量子通信信道连接，该信道允许传输量子态。利用Arthur Ekert的纠缠协议，我们可以利用纠缠的3个特性，使Alice和Bob生成并共享非常相似的随机密钥，在理想条件下它们是相同的，但实际上会有一定的错误率。

量子加密协议还允许Alice和Bob估计窃听的程度，从而计算出窃听者Eve对他们共享的随机密钥可能拥有的最大信息量。量子加密协议效率更高，并且还有其他优点，因此是Diffie - Hellman密钥交换算法的优秀替代方案。不过，量子加密虽然能避免传统的中间人攻击（由于观察者效应），但仍然容易受到一种中间人攻击，即拦截者Eve向Bob伪装成“Alice”，向Alice伪装成“Bob”。