от Мадхурджа Чоудхури 5 октомври 2021 г

Квантовата криптография е клон на научните изследвания, който използва принципите на квантовата механика за криптиране и предаване на данни, което прави невъзможен за хакери дори тези с възможности за квантови компютри – да имат достъп до тях. Разработването и изпълнението на различни криптографски задачи, използващи усъвършенстваните умения и мощността на квантовите компютри, също са включени в по-широкото използване на квантовата криптография.

Квантовите компютри имат потенциала да помогнат за създаването на нови, по-силни и по-точни методи за криптиране, които биха били трудни за създаване с помощта на настоящите изчислителни и комуникационни инфраструктури.
Ето 10-те най-добри книги за квантова криптография, които можете да прочетете, за да разберете повече за концепцията.

1. Генериране на квантови случайни числа

Тази книга дава преглед на текущите решения за квантов генератор на произволни числа (QRNG), с акцент върху връзката им с класическите статистически концепции за случайност и числените методи за изчисляване на случайни числа. Читателят, който за предпочитане трябва да има опит в областта на вероятностите и статистиката, компютърното програмиране или криптографията – ще бъде воден през царството на квантовите битове стъпка по стъпка, с ясни връзки между QRNG и техните класически еквиваленти, установени по линията.

2. Световната перспектива за квантовата криптография за 2020-2025 г

Този доклад разглежда глобалните перспективи за квантовата криптография в над 190 държави. Цифрите на латентния пазар или потенциалните печалби на индустрията (PIE) за въпросната нация (в милиони щатски долари), както и % дял на страната от областта и света, са дадени за всяка представена година. Тези сравнителни показатели позволяват на читателя бързо да оцени позицията на дадена страна спрямо другите. Неявните оценки на търсенето се изчисляват с помощта на иконометрични модели, които проектират основни икономически процеси в рамките на и между нации.
Това проучване не навлиза в подробности за отделните играчи на пазара, които обслужват латентното търсене, нито в специфични специфики на продукта.

3. Квантова криптография

ВВС на Съединените щати трябва да научат повече за квантовата физика и как тя се прилага към криптирането, според това изследване. Квантовото криптиране е неизбежно, според проучване на учени и академични организации, които предприемат изследвания за по-добро разбиране и използване на квантовата криптография. Опитът да се научи и използва тази информация трябва да бъде направен с пълното разбиране, че квантовата криптография не е разделение на пътя, което изисква избор, а по-скоро техническа необходимост.

4. Приложна квантова криптография

Това е напълно нова технология за използване на квантовите характеристики на единични фотони за прехвърляне на двоични ключове между две страни за бъдещо криптиране на секретни данни. Преди няколко години квантовата криптография или по-точно разпределението на квантовите ключове беше сферата на базираните в университета фундаментални изследователски съоръжения. Нещата обаче се промениха през последните няколко години. Quantum Key Distribution, или QKD, напусна лабораторията и беше привлечен от по-практични екипи, които работиха усилено, за да изградят жизнеспособна технология от поразителните открития на фундаменталните изследвания.

5. Квантови изчисления за гимназисти

Питър Шор разработи квантов алгоритъм през 1994 г., който, след като се изградят мащабни квантови компютри, ще наруши голяма част от криптографията, използвана в цифровите комуникации. Квантовите компютри са устройства, които използват квантови системи като процесори и работят на принципите на квантовата механика. Тази книга използва само алгебра и тригонометрия в средното училище, за да изследва увлекателната тема за квантовите изчисления. Основата на теорията на квантовите изчисления е изградена върху концепции от квантовата физика, математика, компютърни науки и криптография. Една от целите на тази книга е да разбере алгоритъма на Шор.

6. Постквантова криптография

Тази книга съдържа рецензираните резултати от 8-ия международен семинар по пост-квантова криптография, PQCrypto 2017, който се проведе през юни 2017 г. в Утрехт, Холандия. От общо 67 подадени документи, 23-те преработени пълни доклада бяха внимателно оценени и подбрани. Базирана на код криптография, квантови алгоритми, решетъчно-базирана криптография, изогенно-базирана криптография, многовариантна криптография и модели за сигурност са сред темите, обхванати в статиите.

7. Въведение в квантовата информационна наука

Основите на квантовата теория, квантовото заплитане, квантовите алгоритми, квантовите ентропии, квантовата корекция на грешки, квантовото кодиране и квантовата криптография са разгледани в тази книга. Единствените предпоставки са основното разбиране на смятането и линейната алгебра. Бакалавърските студенти ще могат да разбират текста по този начин. За да разберем квантовата информация, първо трябва да научим основите на квантовата теория. Тази книга го представя от по-оперативна гледна точка, която е подходяща за квантовата информация, но стандартните учебници по квантова теория не.

8. Нов механизъм за повишаване на сигурността в квантовата криптография

Днес основният въпрос е сигурността. Квантовата криптография е технология за пренос на данни, която използва поляризация. Описаното тук проучване предлага техника, която подобрява сигурността на данните, докато се изпращат. Протоколът BB84 служи като основа за този механизъм. От предавател до получател и от получател до предавател този протокол се използва. Ключът, който получавате след използване на метода, е доста безопасен.

9. Сигурност на физическия слой и разпределение на квантов ключ

За да се справи с най-добрите проверки за сигурност, този учебник включва най-напредналите предмети за сигурност на физическия слой, тайни/невидими комуникации, криптография, разпределение на квантови ключове (QKD) и киберсигурност. След като представи няколко концепции и практики на читателя, авторът обсъжда как те могат да бъдат използвани заедно за решаване на проблеми, вместо да бъдат третирани като отделни дисциплини.

10. Нелинейна лазерна динамика

Нелинейните динамични наблюдения на полупроводникови лазери се обсъждат по уникален начин. Книгата интегрира текущите открития за лазерно моделиране на квантови точки с математически детайли и аналитични познания за нелинейните процеси в полупроводниковите лазери, както и бъдещи лазерни приложения в криптирането и управлението на хаоса. Този мултидисциплинарен подход го отличава като уникален и ценен източник на информация за всеки, който се интересува да допринесе за тази област на обучение.

Заключение

Квантовите компютри се развиват бързо, обещавайки да осигурят силни компютърни умения, които могат да се справят с широк спектър от решаващи, дори животоспасяващи, изчислителни проблеми, които обикновените компютри не могат. За съжаление, квантовите компютри могат потенциално да генерират нови опасности с несравнима скорост и мащаб.

Сложни математически изчисления, например, които отнемат на обикновените компютри месеци или години за решаване, могат да бъдат решени за секунди от квантови компютри с помощта на квантови алгоритми като алгоритъма на Шор. Очаква се обаче системите, способни да разбият класически математически базирани методи за криптиране, да се появят в рамките на следващите 5 до 10 години.