密码简介密码技术广泛运用于军事，外交，商业等领域。目前所用的密码为经典密码。?密钥密码：如Ceaser密码和单时拍密码。码钥(用于加密)和译码钥(用于解密)只能发送者和接受者知道；码钥或译码钥一旦泄露，密文就能被解读。?公开钥密码：如RSA密码。码钥公开，译码钥保密，即使知道码钥，也很难求得译码钥。密文（C）明文（P）明文（P）码钥f译码钥f-1f:PCf-1:CPCeaser密码将用26个拉丁字母书写的明文(原文)按确定的错位规则重新写成密文。明文的所有字母使用同一个码钥。?假设密文：UYERXYQQIGLERMGW?码钥是+4：密文将明文每一个字母在26个字母中的顺序往后错开4位。?译码钥-4：它要求将密文的每一个字母往前错开4个位置。?则明文为：QUANTUMMECHANICS单时拍密码如果明文中的每一个字母使用自己的一个码钥，则码钥是一段与原文同长度的数字序列。为保密起见，码钥是杂乱无章的，往往只使用一次。?假设密文：BFFRAYKS?码钥：-7-6-9-4-50-4-2?译码钥：76945042?则明文为：ILOVEYOU单时拍密码的缺点?必须制备大量杂乱无章的数字或字母序列作为码钥(或译码钥)，现代技术很难做到。?需要将大量的译钥钥秘密发送给接收者，极不方便。解决方案——量子密钥分发RSA密码?RSA密码的思想基于两个大素数的乘积可以容易求得，但一个大数的素数分解算法实际上还不存在这一基本事实。?RSA密码是一种公开钥密码，其方案类似于单向函数的考虑方法，即给定的x，函数f(x)很容易计算出，但反过来由f(x)计算x是几乎不可能的。即使知道RSA密码的码钥，求得译码钥实际上是不可能的。?“实际上不可能”是指为求得译码钥所需要的计算量特别大，即使用目前最先进的计算机也要计算上百亿年的时间。量子密码技术?Shor的量子算法是一种很有效的素数分解算法，若将来量子计算机研制成功，这种算法将使得RSA密码成为一种容易破解的不安全的密码。?Shor量子算法基于量子力学的测量理论，由于波包塌缩的不可逆性，理论上该算法是不可破解的。这种算法可成为新的密码技术——量子密码技术。量子密钥分发?目前所用密钥(译码钥)分发形式：?(1)建立在可信性的手段：如指派密使将密钥分发给合法用户以保证密钥的保密性。若密使背叛，不安全。?(2)公开钥分发：Shor算法可破解之，不安全。?量子密钥分发：由于量子力学的不确定性关系能够为合法通信者检测出密钥发送过程中窃听者的有无，安全可靠。有BB84，B92，E91等方案。BB84协议?1984年，C.H.Bennett和G.Brassard首次提出利用偏振光进行量子密钥分发的协议。取二者名字的头一个字母和发表年份，将其称为BB84协议。该协议将量子测量原理和一次性密码原理结合在一起建立了不可破解的密码。?在该协议中，二进制的两个比特|0>和|1>用光的偏振态表示。密钥的产生,1由于甲乙二人使用同一偏振器组的概率为对应地,乙接收2到的这部分比特值必然与甲发送的比特值相同(除非有人窃听!),这些比特序列就是候选密钥.使用偏振光通信之后,二者把各自所用偏振器的顺序通过经典通信渠道(电话或网络)告知对方(即使被窃听也没关系),并比对二者使用相同偏振器组时对应的若干比特(越多越可靠),若均相同,说明偏振光通信过程中无人窃听,从候选密钥中扣除掉比对的比特就可以作为单时拍密码的一次性密码使用;否则,说明偏振光通信过程中有人窃听,通信失败.BB84协议密钥分发举例假设发送者发送12比特的信息给接收者.在无人窃听时无人窃听时的通信结果有人窃听时?为了窃听发送者所发送的信息,窃听者需要像合法用户一样随机地选择检测器来观测光的偏振光的偏振方向.然后将自己的观测数据原封不动的发送给合法用户.?由于量子态被窃听者扰乱,即使合法用户与发送者所选用的偏振器组相同,也会使得前者接收到的比特值与后者发送的比特值不同.据此,二者可以通过比对若干个比特来确定是否有人窃听.有人窃听时的通信结果窃听者被发现的概率?由上面的举例可知,窃听者的加入使得单时拍发生改变,发送者与接收者通过对比若干比特就可发现窃听者的存在.?先求只比对一个比特时,窃听者不被发现的概率,即是求接收者检测到的比特值与发送者相同的概率.由于