近几年,国际上科技与工业界都对量子密码技术有非常大的兴趣,它已被引入了计算机科学和物理学的最新前沿,并逐渐走向实际应用。量子密码技术主要于以下几方面应用。
1.量子密钥分发和保密通信
量子密钥分发和保密通信是目前量子密码的主要应用。量子密钥分发是指两个或多个通信者在公开的量子信道上用量子效应或原理来获得密钥信息的过程。2004年6月,初次研发成功的量子密码通信网络网络传输距离约为10km,该网络实现了网络各节点之间的通信,是量子密码技术的一个大突破。
2.公共决定
量子密码除可用在保密通信,还能在保护专用信息时将它们用在作出公共决。由Clause Creapu提出了一种公共决定的技术:让两个人事先约好一个函数f(x,y)，它只依赖于两个专有输入x和y,其中一人只了解自己的专有输入x,而另一个只了解自己的专有输入y,他们都不会透露任何有关自己的输入信息给对方,仅能通过自己的输入和函数输出来推知对方的输入。这种决策的经典例子是“约会问题”。在约会问题中,若只两个人互相喜欢时,他们才寻找一种决定约会时间的方式,而用不着泄露任何详细的信息;若两人中的A喜欢B而B不喜欢A,则B就不用弄清楚A是否喜欢自己而放弃约会,另一方面,A则无法避免地会了解到B不喜欢自己。还有许多其他的情况,公司或政府组织之间或在个人和组织之间作出的共同决定取决于各方不愿完全泄露的保密信息,量子密码在以上场合也能被应用。
3.消息认证
量子密码也可证明一条消息确实来自某人且在传送中没有被改动过。Wegman-Carter的认证方式与量子密码分发技术可为通信双方带来益处:一方面,量子技术给出根据此种认证方式用的密码本比特信息;另一方面,Wegman-Carter认证方式又可以成功地用量子密码本的发布,尽管在对手更为强有力的情况下也能如此。
4.比特承诺
量子密码还能用在比特承诺,就是量子比特承诺,可用于获得任意NP问题表述的零知识证明。此外,量子忘记传输是一种神奇的信息处理程序,可达到谨慎决定。该技术通过无意的方式传输两条消息,便于接收者可以读出其中的任何一条消息但不能同时读出两条。
因量子密码技术的不断发展,相信不久之后,它在信息安全领域应用会更加广泛。
