最先進(jìn)的信息安全方法可能會(huì)受到量子計(jì)算機(jī)等新興技術(shù)的影響。它們?nèi)菀资艿焦舻脑蛑皇羌用芟⒑徒饷芩鼈兊拿荑€都必須從發(fā)送方發(fā)送到接收方。

提出并演示了一種稱為 COSMOCAT 的新方法，它無需發(fā)送解密密鑰，因?yàn)橛钪嫔渚€會(huì)為我們傳輸它，這意味著即使消息被攔截，也無法使用任何理論化的方法讀取它們。COSMOCAT 可用于本地化的各種帶寬應(yīng)用程序，因?yàn)榘l(fā)送方和接收方之間的有效距離存在限制。

在信息通信技術(shù)領(lǐng)域，一場(chǎng)持續(xù)不斷的軍備競(jìng)賽旨在尋找更安全的數(shù)據(jù)傳輸方式，以及更復(fù)雜的破解方式。即使是第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)本質(zhì)上也是美國(guó)和歐洲盟軍在二戰(zhàn)期間使用的密碼破譯機(jī)器。隨著量子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，這場(chǎng)競(jìng)賽即將進(jìn)入一個(gè)新的制度，能夠輕松打破當(dāng)前的安全形式。即使是使用量子計(jì)算機(jī)本身的安全方法也可能容易受到其他量子攻擊。

東京大學(xué) Muographix 的 Hiroyuki Tanaka 教授說：“基本上，我們當(dāng)前的安全范例的問題在于它依賴于加密信息和密鑰來解密它們，這兩者都是通過網(wǎng)絡(luò)從發(fā)送者發(fā)送到接收者的。”

“無論消息的加密方式如何，理論上竊聽者最終都可以使用密鑰來解碼安全消息。量子計(jì)算機(jī)只會(huì)使這個(gè)過程更快。如果我們放棄這種共享密鑰的想法，而是可以找到一些使用不可預(yù)測(cè)的方法隨機(jī)數(shù)來加密信息，那么它應(yīng)該會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不受攔截。我碰巧經(jīng)常使用能夠產(chǎn)生真正隨機(jī)不可預(yù)測(cè)數(shù)字的來源：來自外太空的 宇宙射線。

隨著時(shí)間的推移已經(jīng)嘗試了各種隨機(jī)數(shù)生成器，但問題是如何在避免攔截的同時(shí)共享這些隨機(jī)數(shù)。宇宙射線可能是答案，因?yàn)樗鼈兊母碑a(chǎn)品之一 μ 子到達(dá)地面的時(shí)間在統(tǒng)計(jì)上是隨機(jī)的。μ 子也以接近光速的速度行進(jìn)并且很容易穿透固體物質(zhì)。

這意味著只要我們知道發(fā)射器檢測(cè)器和接收器檢測(cè)器之間的距離，就可以精確計(jì)算出 μ 子從發(fā)射器到接收器所需的時(shí)間。如果一對(duì)設(shè)備充分同步，μ 子的到達(dá)時(shí)間可以作為編碼和解碼數(shù)據(jù)包的密鑰。但是這個(gè)密鑰永遠(yuǎn)不必離開發(fā)送者的設(shè)備，因?yàn)榻邮諜C(jī)器也應(yīng)該自動(dòng)擁有它。這將填補(bǔ)通過發(fā)送共享密鑰出現(xiàn)的安全漏洞。

“我稱這個(gè)系統(tǒng)為宇宙編碼和傳輸，或 COSMOCAT，”田中說。“它可以與當(dāng)前的無線通信技術(shù)一起使用或代替當(dāng)前的無線通信技術(shù)，例如 Wi-Fi、藍(lán)牙、近場(chǎng)通信 (NFC) 等。它可以超過當(dāng)前加密藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的速度。但是，它的距離可以使用的地方是有限的;因此，它最好保留在小型本地網(wǎng)絡(luò)中，例如在建筑物內(nèi)。我相信 COSMOCAT 已準(zhǔn)備好被商業(yè)應(yīng)用采用。”

目前，μ介子檢測(cè)裝置相對(duì)于其他本地?zé)o線通信組件來說體積較大并且需要更多的功率。但隨著技術(shù)的進(jìn)步和該設(shè)備尺寸的縮小，可能很快就可以在高度安全的辦公室、數(shù)據(jù)中心和其他局域網(wǎng)中安裝 COSMOCAT。

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