昨天，彈幕視訊鼻祖網站AcFun（A站）發公告稱其遭受黑客攻擊導緻近千萬條使用者資料外洩，建議使用者及時更改密碼。一周前，A站才被快手全資收購。
2017年11月，Uber稱其曾在2016年遭黑客攻擊，全球約5700萬Uber賬戶資料被竊取，内容包括乘客的姓名、郵箱和電話号碼，以及約60萬名司機的駕照号碼。Uber不得不向黑客支付了10萬美元贖金。
随着計算機技術變得更強大，黑客也無處不在，這年頭，寶貴的使用者資料一不留神就會糟竊。不需要太多次大規模攻擊，便足以摧毀世界經濟。
有了量子計算之後，自然有人想到用實體學的基本原理來強化加密能力。這次，我們為大家帶來了Vikram Sharma的TED演講：量子實體如何讓加密技術更強大？
點選觀看
時長12分鐘
帶有中文字幕
▼
暫時看不了？可以看下方文字精華版
首先，讓我們來快速了解下加密的世界。
假如你有一個公文包，用來裝一些給你的朋友詹姆斯·邦德的重要檔案。為了安全起見，你把它鎖起來，因為這些檔案是最高機密。我們使用一個先進的公文包，它配有一款特别的密碼鎖。當公文包關上時，所有檔案内容都被轉換成随機數字。當你将檔案放入其中、鎖上，這代表所有的檔案在此刻轉換成了随機數字。
然後你把公文包交給邦德。當公文包移交之後，你打電話告訴他編碼，當他拿到了公文包，這些檔案便被解碼。這樣，你就給邦德發了一封加密資訊。
007
這個例子說明了加密技術的三個要點。
1.編碼，也即密鑰。你可以把它視作密碼。
2.密鑰交換，也就是打電話給邦德告訴他密碼鎖的編碼，這是為了保證你的密鑰能夠安全傳送至正确的地方。
3.用來給檔案編碼和解碼的鎖，也就是加密算法。
密鑰将檔案的内容編碼成為随機數字，除非使用密鑰，否則很難被解碼。加密為何如此重要？因為如果有人截獲了公文包，在沒有密鑰和加密算法的情況下 将公文包打開，他們無法讀取檔案，他們得到的隻是一堆随機數字。
大部分安全系統依賴于密鑰交換的安全方法，将密鑰發送至正确的位置。然而随着計算能力的增強，我們目前使用的大部分密鑰交換方法存在危險。
目前被廣泛使用的RSA加密算法發明于1977，那時候需要40千兆年的時間去破解一個426位的RSA密鑰。但到了1994年，隻需要17年的時間便可以破解。随着計算機變得越來越強大，我們的編碼也變得越來越長，今天我們通常使用2048或4096位編碼。
密碼制作者和破解者正在進行一場殊死決戰。
近年來，有越來越多的研究着眼于在加密中使用量子效應，并且已經有一些令人興奮的突破了。
還記得加密三個要素嗎？高品質的密鑰，安全的密鑰交換和強大的算法。科學和工程的進步将這三種要素中的兩種置于危險之中
首先，密鑰。随機數是加密密鑰的基本組成部分，但今天，它們并不是真正随機的。目前，我們構造的加密密鑰是從軟體生成的随機數序列中構造的，所謂僞随機數。
随機數産生工具
僞随機數由程式或數學公式産生，它們之間或許難免存在某些微妙的關聯模式。這些數字的随機性越少，或者說，它們包含的熵越少（熵越少就越整齊有序），就越容易被預測出來。
最近，幾家賭場成為受害者：老虎機的輸出在一段時間周期内被記錄下來，然後被進行分析。資訊技術罪犯通過預測轉盤背後的僞随機數發生器，來以較高的準确度預測輪盤的旋轉，獲得巨大的經濟收益。
随機數加密密鑰也有類似的風險，是以，有一個真正的随機數發生器對安全加密來說是必不可少的。多年來研究人員一直在研究建構真正的随機數發生器，但迄今為止的大多數設計要麼不夠随機，要麼不夠快或不易重複。
但是量子世界真的是随機的。是以我們可以利用這個内在的随機性。能測量量子效應的裝置可以高速産生無數的随機數，挫敗所有那些潛在的的賭場罪犯。
但即使有一個真正的随機數發生器，我們仍然有第二大資訊技術威脅：安全密鑰交換問題。
目前的密鑰交換技術将無法抵抗量子計算機，這個問題的量子解決方案被稱為量子密鑰配置設定。它利用了一個基本的、反直覺的量子力學效應：對量子粒子的行為的觀察會改變它本身。
再次考慮與邦德交換鎖的密碼，不過這一次不是打電話給邦德密碼，我們将使用雷射上的量子效應來攜帶密碼，并通過普通的光纖發送給邦德。我們假設諾博士正在試圖破壞密碼交換。幸運的是在傳輸途中，如果諾博士試圖攔截量子密鑰，将會留下邦德和你能發現的指紋，這使得被截取的密鑰可被丢棄，密鑰仍然被保留。
這樣就可以提供非常強的資料保護。并且因為安全性是基于實體學的基本定律的，量子計算機或者任何未來的超級計算機都将無法破壞它。
原文釋出時間為：2018-06-14
本文作者：文摘菌
本文來自雲栖社群合作夥伴“
大資料文摘”，了解相關資訊可以關注“
”。