Bảo vệ thông tin bằng mã hoá lượng tử

Chia sẻ: Rer Erer | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

88
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bảo vệ thông tin bằng mã hoá lượng tử .Đây không phải là dự án đầu tiên về phát triển mã hoá lượng tử. Trước đó, MagiQ Technologies đã từng bán ra thị trường một hệ thống tương tự. Gần đây, một nhóm liên minh tại châu Âu cũng tiến hành cuộc giao dịch chuyển khoản ngân hàng đầu tiên bằng phương pháp mã hoá lượng tử. Tuy nhiên, Dự án Boston của hai ĐH Harvard và Boston, cùng BBN dẫu chỉ mới hạn chế trong phạm vi ba địa điểm này song vẫn được đánh giá là hệ thống tích...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bảo vệ thông tin bằng mã hoá lượng tử

Bảo vệ thông tin bằng mã hoá lượng tử
Đây không phải là dự án đầu tiên về phát triển mã hoá lượng tử. Trước đó, MagiQ Technologies đã từng bán ra thị trường một hệ thống tương tự. Gần đây, một nhóm liên minh tại châu Âu cũng tiến hành cuộc giao dịch chuyển khoản ngân hàng đầu tiên bằng phương pháp mã hoá lượng tử. Tuy nhiên, Dự án Boston của hai ĐH Harvard và Boston, cùng BBN dẫu chỉ mới hạn chế trong phạm vi ba địa điểm này song vẫn được đánh giá là hệ thống tích hợp Internet đầu tiên có thể chạy liền mạch giữa nhiều địa điểm khác nhau và cách xa nhau. Cứ mỗi tuần, các nhà nghiên cứu lại nhóm họp tại BBN. Trong phòng họp, một bộ máy phát và máy thu có tên "Alice và Bob" - chiếm lĩnh hai cái bàn to, đấu nối với nhau thông qua các sợi cáp buông xuống loà xoà từ trần nhà. Họ thảo luận về các loại sâu mạng, về vấn đề thiếu năng lượng và tiến trình phát triển những thiết bị mới bổ trợ cho hệ thống. Họ thậm chí còn tuyển dụng cả một nhóm hacker nội bộ chuyên tìm cách xâm nhập hệ thống. TS Myer cho biết dự án này liên quan đến rất nhiều kiến thức và học thuyết trung tâm của vật lý học, song giờ vẫn còn quá sớm để biết được chính xác hướng phát triển của nó. Rất có thể mạng siêu bảo mật sẽ được đưa vào sử dụng với mục đích thương mại song ngay lúc này, chi phí cùng độ phực tạp
của nó sẽ khiến đối tượng người sử dụng chỉ giới hạn khoanh vùng trong những khách hàng "nặng túi" như chính phủ và các tập đoàn cỡ bự mà thôi. Mặc dù vậy, theo cảnh báo của Carl J. Williams, một nhà vật lý học tại Viện Chuẩn và Công Nghệ Quốc gia, người cũng đang tiến hành nghiên cứu độc lập về mã hoá lượng tử tốc độ cao thì nếu các nhà khoa học chỉ phát triển một siêu máy tính lượng tử cá nhân, giới hacker sẽ dễ dàng lợi dụng nó để bẻ gãy các chuẩn mã hoá hiện có. Theo lý thuyết, máy tính lượng tử cũng có thể trở nên thông dụng như máy tính để bàn của ngày hôm nay. Hơn nữa, không hề có rào cản nào về mặt kỹ thuật để ngăn trở việc sử dụng công nghệ mã hoá lượng tử một cách rộng rãi. Với giới khoa học, vấn đề chỉ là "khi nào" chứ không còn là "nếu có thể" nữa. Phương pháp mã hoá bằng lượng tử dựa trên một nguyên lý vật lý học: các hạt hạ nguyên tử có thể tồn tại đồng thời trong nhiều trạng thái khác nhau trước khi tương tác với một thể khác. Do đó, ngay cả các hạt photon sử dụng
trong mã hoá lượng tử cũng có thể khiến chúng thay đổi và phá huỷ chìa khoá mã. Tự động ngắt không cho dòng dữ liệu tiếp tục luân chuyển và báo động inh ỏi tới các nhà quản trị mạng mỗi khi phát hiện bất cứ động thái xâm nhập nào, dẫu cho đơn giản chỉ là thủ đoạn "nghe lén", mạng máy tính do ĐH Harvard, ĐH Boston và BBN Technologies nghiên cứu, phát triển thực sự hứa hẹn về tương lai của một mạng siêu bảo mật. Dự án này đã tiếp cận gần nhất đến khái niệm Hệ thống mã hoá lượng tử đời thực, sử dụng các lượng tử ánh sáng photon để khoá và mở khoá dòng thông tin, thay vì sử dụng chìa khoá bằng dãy số ngẫu nhiên như hiện nay. Sử dụng công nghệ lượng tử ánh sáng, các nhà khoa học có thể trao đổi dữ liệu, gửi email và ghé thăm website khác một cách ung dung vì dữ liệu của họ đã được bảo vệ nghiêm ngặt. Mặc dù hiện giờ nhóm nghiên cứu vẫn đang khám phá và nghiên cứu các hướng ứng dụng thực tiễn của mạng siêu bảo mật, song một ngày không xa, nó sẽ có thể thay thể hệ thống mã hoá hiện đang được sử dụng trong phần lớn
các mạng Internet bảo mật, che chở cho hoạt động thông tin của các cơ quan chính phủ và tài chính quan trọng. "Đó thực sự là công nghệ của tương lai." - nhà khoa học John M.Myers của ĐH Harvard nói - "Cũng giống như laser và transistor, công nghệ này sẽ được ứng dụng rộng rãi dù lúc đầu mọi người thậm chí không nghĩ là nó khả thi hoặc dùng nó để làm gì". Nguyên lý mã hoá lượng tử Dựa trên một nguyên lý vật lý học, ngay cả các hạt photon sử dụng trong mã hoá lượng tử cũng có thể khiến các hạt hạ nguyên tử
Nền tảng gốc rễ của mã hoá lượng tử bắt nguồn từ hệ thay đổi và phá thống "mật mã dùng một lần" mà các điệp viên vẫn huỷ chìa khoá thường sử dụng trong Chiến tranh Thế giới lần II. Đó là mã. những trang số ngẫu nhiên giống hệt nhau, mỗi trang chứa một chìa khoá giải mã và mã hoá khác nhau. Thông tin bí mật sẽ chỉ được làm sáng tỏ khi người nhận có cùng một trang số với người gửi. Tương tự, trên mạng lượng tử, một tia laser sẽ phân cách các hạt photon riêng lẻ, gửi chúng tới một thiết bị có tên bộ điều biến (modulator). Bộ điều biến sẽ "bơm" đẩy chúng sang các nút mạng khác nằm trên cáp sợi quang. Các hạt photon này được mã hoá khi modulator gửi chúng đi với những cự ly và khoảng cách không giống nhau: một cự ly dài đại diện một bit thông tin, một cự ly ngắn lại ám chỉ một bit thông tin khác. Ở đầu tiếp nhận, một thiết bị khác sẽ nhận các hạt photon và xác định chúng đã được điều biến như thế nào. Nếu chuỗi thông tin tương ứng với chuỗi gốc gửi đi, chìa khoá mã sẽ được lưu lại và dùng để giải mã dữ liệu thông qua các phương tiện thông thường như Internet. Bất cứ hoạt động xâm nhập hoặc can thiệp nào, dù chỉ là "xem trộm" các hạt photon bằng cách gài lén một máy dò chụp ảnh để đọc mã cũng sẽ phá vỡ chuyển động của dòng photon, khiến cho
mật mã không thể sử dụng được, đồng thời "giật chuông" đánh động các nhà quản trị mạng. Tương lai nào cho mạng siêu bảo mật?