Nova matemática da criptografia quântica

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Problemas difíceis geralmente não são uma paisagem agradável. Mas os criptografos os amam. Porque alguns problemas matemáticos difíceis apóiam a segurança moderna da criptografia. Qualquer truque inteligente para resolvê -los ganhará mais criptografia.

Os pesquisadores encontraram alguns anos atrás Uma nova abordagem radicalmente para criptografia Esse potencial não tem ponto fraco. A abordagem aproveita as características únicas da física quântica. No entanto, diferentemente dos esquemas anteriores de criptografia quântica que trabalham para apenas algumas tarefas especiais, a nova abordagem pode atingir uma gama muito mais ampla de tarefas. E pode funcionar, mesmo que todos os problemas no coração da criptografia “clássica” comum possam ser facilmente resolvidos.

No entanto, essa descoberta impressionante foi baseada em suposições irrealistas. O resultado, “mais evidências de conceito”, disse ele. MasBerkeley é pesquisador de criptografia do Simons It Theory Institute, na Califórnia. “Esta não é uma declaração sobre o mundo real”.

Agora, Novo artigo Sem essas suposições estranhas de dois criptografistas, ele apresentou uma maneira de criptografia quântica. “Este artigo diz que, se algumas outras suposições forem verdadeiras, a criptografia quântica deve existir”, disse ele.

Castelo no céu

Você pode pensar na criptografia moderna como uma torre de três peças básicas. A primeira parte é a maternidade sob a torre feita de severos problemas matemáticos. A torre em si é a segunda parte – você pode encontrar protocolos de criptografia específicos que permitem enviar mensagens privadas, assinar documentos digitais e fazer cédulas secretas e muito mais.

Entre eles, para garantir essas práticas diárias para a pátria matemática, funções de uma via. Eles são responsáveis ​​pela assimetria na natureza de qualquer esquema de criptografia. “Uma via porque você pode criptografar mensagens, mas não pode resolvê -las”, disse ele Mark ZhandryUma criptografia na pesquisa da NTT.

Na década de 1980, os pesquisadores provaram que a criptografia, construída sobre funções de uma via, fornecerá segurança a muitas tarefas diferentes. Mas décadas depois, eles ainda não têm certeza de que os custos básicos são fortes o suficiente para apoiá -lo. O problema é que a faia básica é feita de problemas severos especiais conhecidos como problemas de NP tecnicamente, é fácil verificar se alguma solução candidata está correta. (Por exemplo, dividir um número aos principais fatores é um problema de NP: é difícil fazer um número grande, mas fácil de controlar.)

A maioria desses problemas parece ser difícil em essência, mas cientistas da computação Eu não pude provar. Se alguém descobrir um algoritmo hábil para resolver rapidamente os problemas mais difíceis do NP, a rocha principal será quebrada e toda a torre entrará em colapso.

Infelizmente, você não pode mover sua torre para qualquer outro lugar. A fundação das funções da Tower-One Way-pode-se apenas com base em problemas de NP.

Para criar uma torre sobre problemas mais difíceis, os criptografistas precisarão de uma nova base que não seja feita de funções de uma via. Até alguns anos atrás, quando os pesquisadores perceberam que a física quântica poderia ajudar, isso parecia impossível.