郭光灿+量子密码术.pdf

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图 � 密 码 系 统 的基 本 单 兀 �
假 定 �����和 ���想进行秘 密通 信 ，�����利用 密钥将 可读 的明文 变换成不 可读 的密�
文 ，然后将 密文传递给 � �，� �利 用他 与 �����事 先约定 的密钥 ，通过解 密变换将 密文还�
原成 可读 的明文。在传输 过程中 ，信道是公开 的 ，原则上 ，任何人 都可能截取密文 ，通信安�
全性 由密钥安全性来保证 。�
目前主要有两种 密码 体制 ：一是秘密钥密码体制 ，也称为对称钥密码体制 。在该体制�
中 ，加密 密钥 和解密密钥相 同或可 以互推 ，通信双方之间 的密钥分配通常是采用双方会 晤�
或互 派信使等 方式来完成 。密钥的载体 �如密码本 、软盘等 �，都是经典 的客体 。很容易理�
解 ，经典信息 可 以任意复制原则上不会 留下任何 印迹 ，因而密钥在分发和保存 过程 中合法�
用户无 法判断是否 已被 窃听 ；二是公开钥密码体制 ，也称为非对称钥密码体制 。在该体制�
中 ，加密密钥 和解 密密钥不相 同且不可 以互 推 。它可 以为事 先没有 共享 密钥 的双 方提供�
安全 的通信 。实用上 的该 体制 的安全性 是基 于求解某 一数学 难题 。例如著 名 的 ���公�
开密钥体制 ，它的安全性是基 于把一个大数分解 成 为两个 素数之积 这样 独特数学操 作 的�
困难 之上 的。但在计算机 技术发 展如此迅速 的今 天 ，这类所 谓 的困难 问题 已远没 有原来�
那么 困难 ，因此其 安全性 也就无 法令人放 心 了。例如 ，����年 ，美 国 出了一道解 密题 ，其�
解密需 要将一个 ���位数 分解成 一个 ��位 和一个 ��位素数 的乘积 ，估计 用 当时的计算�
机 需 要 用 �×���年 ，然 而 到 了 ����年 ，只用 �个 月 就 能解 出 。�
理论 上唯一能确保不 可破译 的密码 体制 是所 谓 ������ 密 码 ，这是 一种对 称加 密体�
制 ，它要求 密钥应 与 明文一样长 ，而且 每个密钥 只能使用一次 �便签 式�。这种体制需要双�
方共享 与要传送 的明文文 件同样 大小 的庞大密钥 ，这 给常规 的密钥 分发 和储存提 出 了不�
现实 的要求 ，因而实际上不易广泛使用 。作为这种理想 密钥体制 的近似 ，能否有这么一种�