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量子電腦超高速 威脅全球加密系統

全球手機業者和網絡公司無不花費巨資在網絡加密系統上,希望防堵客戶談話內容被竊聽,並確保卡號和身份不外泄。假使所有的加密系統失去作用,網絡安全系統將轟然倒塌。由於世界各大研究單位現正積極開發,量子電腦未來數年內或可量產,屆時全球的加密系統將如臨大敵。

據英國廣播公司(BBC)網站報導,英國薩里大學(University of Surrey)電腦系加密專家馬努利斯(Mark Manulis)教授說:「量子電腦大規模並行的可能性是存在的。量子電腦具有每秒完成數萬億次計算的潛力。」

據報導,量子電腦的概念為透過量子力學的應用,提高微處理器的速度,將電晶體壓縮到原子般的體積大小,以在極小的面積內嵌入數十億顆電晶體,讓資料以近光速的速度傳輸。

商用版問市造價不菲

維基百科稱,2011年5月,加拿大的D-Wave System公司發佈了一款號稱「全球第一款商用型量子電腦」的計算設備「D-Wave One」。2013年5月,該公司宣稱美國航天局(NASA)和谷歌公司共同預定了一台採用512量子位元(qubits)的「D-Wave Two」量子電腦,每台售價約1,500萬美元。

密碼專家表示,當訊息被現代加密系統予以處理後,即被密鑰鎖住,密鑰通常是由不少的數字--幾十個,甚至是幾百個數字所組成。網絡攻擊者最感興趣的手段就是破解金鑰,利用電腦找出龐大的密鑰組合,然後檢驗每一個答案,同時解開加密訊息。由於這些可能的答案非常之多,這無異提供了系統良好的保護措施,破解者可能需要耗費幾百年甚或更長的時間,才能找出正確解答。

馬努利斯教授說,除非大規模量子電腦成為普及的裝置,這種情況才會發生。量子電腦的結構單元是量子位元,同一時間由「0」和「1」構成,可加快計算過程。相較之下,傳統電腦所呈現的計算形式,只能同時呈現「0」或「1」的形式。

量子電腦展望不明加密有改善時間

馬努利斯教授表示:「公開金鑰密碼系統(PKI)……一旦遭遇強大運算的量子電腦,整個系統將被破壞。」

但德國克斯普朗克量子光學研究所研究量子電腦的理特爾(Stephan Ritter)博士卻認為:「現今的量子電腦的力量並不強大,卻蘊藏發展潛力。實際上,我們還處於量子電腦實體組成元素尚未清楚的階段。」

其次,各地研究人員對於量子位元,以及相互連接的最佳方式,亦未達成共識。理特爾博士說,迄今,量子電腦只有極少量的量子位元被製造完成,尚有長路要走,待連接足夠的量子位元,才能進行有用且快速的計算。

理特爾也說:「這些結構單元的概念獲得一些驗證,但各有優、缺點,因此未來量子電腦的發展方向,仍混沌不明。」因此,量子電腦的研發仍在進行的同時,人類社會還有數年的時間更新和改進加密系統。

強大密鑰抵禦量子電腦攻擊

荷蘭埃因霍溫理工大學(Technical University of Eindhoven)編碼理論及密碼學專家朗格(Tanja Lange)表示,量子電腦如此的發展進程亦有好處,因為舊的加密系統需要較長時間,方能由安全的替代品所取代。

她說,例如,只要廣泛使用的MD5數據加密系統被證實有被襲擊的弱點,就需花費五、六年時間換成新系統。這個時程表亦可應用至已廣泛應用於現金出納機、智能卡和行動電話的系統。

她還說:「不過,如果系統殘破不堪,汰換的速率便須加快。RSA加密演算法在被入侵後,便會及時發送新的代符(tokens),而信用卡公司如果聲譽面臨損失的風險,其一貫的作法便是以新卡換舊卡。」

她認為,困難點在於每個人都轉移至可抵禦量子電腦攻擊的軟件系統。如此一來,系統需要更強大的密鑰,這亦意味着系統的效率將減低,訊息讀取的速率變慢。「我們希望未來3到5年的研究,可以設計體積較小的量子電腦。目前它就好比是一輛堅固的戰車,雖然安全無虞,但體積龐大。我們期望能建立一種系統--既裝有安全氣囊、防鎖死煞車系統(ABS),又能整合這些功能在輕巧的外觀之內。」

責任編輯: 夏雨荷  來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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