[摘 要] 在電子商務(wù)系統(tǒng)運行的過程中,商務(wù)數(shù)據(jù)的機密性和安全性非常重要,這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳送或存儲的過程中要保證不能被他人竊取,不能被披露或泄露給未經(jīng)授權(quán)的個人或組織。未來,從加密領(lǐng)域誕生的終極技術(shù)可能是量子電腦,它將具有超強的解碼能力,而要避免密碼遭破解的惟一方法,就是使用量子加密技術(shù)。
[關(guān)鍵詞] 電子商務(wù) 破解 量子加密
眾所周知,在電子商務(wù)系統(tǒng)運行的過程中,商務(wù)數(shù)據(jù)的機密性和安全性非常重要,這些數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上傳送或存儲的過程中要保證不能被他人竊取,不能被泄露或披露給未經(jīng)授權(quán)的個人或組織。通常情況下網(wǎng)上購物需要網(wǎng)上銀行來支付,網(wǎng)上銀行已越來越深入百姓的日常生活,但網(wǎng)上銀行的安全問題也是大家所關(guān)心的,目前各銀行的網(wǎng)上銀行都具備符合標(biāo)準(zhǔn)的安全系統(tǒng)及措施,傳送的數(shù)據(jù)使用了復(fù)雜的加密技術(shù),確??蛻魴?quán)益能得到充分保障,網(wǎng)上銀行的防范措施是很嚴(yán)密的,但到目前,無論哪家銀行都不能保證自己的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是永遠百分之百安全的。
在現(xiàn)代社會,不管是日常生活還是商業(yè)運營,加密技術(shù)越發(fā)凸顯其重要性。目前可以實現(xiàn)的常見加密算法有DES、3DES、IDEA、RSA、DSA、AES、BLOWFISH、MD5等。由于計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,大量的信息需要通過網(wǎng)絡(luò)傳輸,這給目前常用的加密技術(shù)帶來了新的挑戰(zhàn),量子計算機可以輕易的破譯以往認(rèn)為非常難以破譯的加密,所以發(fā)展新的加密技術(shù)就顯得格外重要,量子加密就是在這樣的背景下應(yīng)運而生的。
1989年在IBM的實驗室里,班奈特和他的同事根據(jù)量子力學(xué)的原理,展示了一種新的密碼技術(shù):量子加密。他們讓光子在一個盒子里走了30公分,光子偏振化的方向,代表一連串的0和1。根據(jù)量子力學(xué)的海森堡測不準(zhǔn)原理,當(dāng)我們在測量光子的某個性質(zhì)時,會使光子的其它性質(zhì)受到擾動。在量子密碼系統(tǒng)里,任何竊取者在偷看光子束時都會擾動到它,從而被發(fā)送者或接收者察覺到。原則上,這種技術(shù)可以做出無法破解的數(shù)據(jù)。
從2003年起,瑞士日內(nèi)瓦的id Quantique以及美國紐約市的神奇量子科技,都發(fā)表了可以傳送量子加密數(shù)據(jù)的商品,除此之外,IBM、富士通以及東芝等也正在加緊研發(fā)。這些上市的產(chǎn)品,借著一條光纖便可將數(shù)據(jù)傳送到幾十公里以外的地方。神奇量子科技的產(chǎn)品每個售價7萬美元~10萬美元。
密碼專家希望最終能夠研制出某種形式的量子中繼器,它本質(zhì)上就是量子電腦的一種基本型式,可以克服距離的限制。中繼器能運作,靠的是愛因斯坦著名的“幽靈般的超距作用”。在2004年8月19日的《自然》雜志上,奧地利維也納實驗物理研究院的柴林格和同事發(fā)表了中繼器的初步成果,他們在多瑙河底的下水道里拉了一條光纖,兩端則放置了“纏結(jié)”的光子。測量其中一個光子的偏振狀態(tài),會使另一端的光子立即產(chǎn)生一模一樣的偏振方向。
美國西北大學(xué)和BBN科技公司合作,試驗成功了世界上第一個真實的量子密碼數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)??茖W(xué)家們結(jié)合了量子數(shù)據(jù)加密術(shù)(QDE)和量子密鑰分配術(shù)(QKD),建成了一套完整的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng),它對竊聽具有極高的保密性。此通信系統(tǒng)的試驗成功依賴于傳統(tǒng)的算法和物理原理。QDE方法,也稱為αη,利用了激光中固有的不可消除的量子噪聲來加強系統(tǒng)的安全性,并且使竊聽變得非常困難。αη與其他的物理加密術(shù)方法不同,它保留了傳統(tǒng)的通訊系統(tǒng)的性能,而且能與標(biāo)準(zhǔn)的光纖網(wǎng)絡(luò)兼容。西北大學(xué)的研究人員們以前研究了很多量子密碼術(shù)與傳統(tǒng)光學(xué)通訊系統(tǒng)的兼容性,最終在傳統(tǒng)的分波多元光學(xué)網(wǎng)絡(luò)中發(fā)明了αη系統(tǒng)。但是在αη系統(tǒng)中,需要事先在通訊雙方之間約定密鑰。
2007 年10月12日,瑞士日內(nèi)瓦州政府表示,為確保該州選舉投票結(jié)果的公正性,選舉結(jié)束后,投票結(jié)果將使用量子加密技術(shù)于10月21日傳送到日內(nèi)瓦市。工作人員將使用由id Quantique公司提供的一臺電腦來擊打光子,并沿著一條光纜線路傳送到62英里之外的接收器中。如果有人想竊聽這條線路,必須在中途攔截光子,即意味著被攔截光子不能到達目的地,工作人員便可了解已經(jīng)有人在竊聽。
量子密碼技術(shù)至今已經(jīng)有了長足的進展。現(xiàn)在美國國防部和聯(lián)邦儲備銀行已經(jīng)在小范圍內(nèi)使用了量子密碼系統(tǒng),不過目前的量子密碼技術(shù)僅限在地區(qū)性的網(wǎng)路上,以后可能會有更大的推廣使用。未來,從加密領(lǐng)域誕生的終極技術(shù)可能是量子電腦,它將具有超強的解碼能力,而要避免密碼遭破解的惟一方法,就是使用量子加密技術(shù)。
量子加密技術(shù)是一種新的技術(shù),也是一個正在發(fā)展的技術(shù),它吸引了很多科學(xué)家,包括物理學(xué)家、化學(xué)家,還有信息處理,包括計算機科學(xué)的專家來研究這個領(lǐng)域的問題,因為它是比較新的技術(shù),最終這門學(xué)科發(fā)展到怎樣的地步還不清楚。如果我們把量子加密和公共鑰匙加密(一種加密體制)比較一下的話,顯然量子加密,遠遠趕不上現(xiàn)在公共鑰匙加密系統(tǒng)那樣成熟,量子加密的解決方案還不像公共鑰匙加密這么多。我們在量子加密方面進展不大,是因為量子加密涉及到的數(shù)學(xué)問題極其復(fù)雜,比我們傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算問題要復(fù)雜得多。
這樣來看,如果將量子加密技術(shù)應(yīng)用在目前的實用的電子商務(wù)的系統(tǒng)中,顯然從技術(shù)上還不夠成熟,還沒有一種成熟的接口可以用量子加密完全替換原來的加密方案,很多關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)還處在研究階段。況且量子加密需要特殊硬件設(shè)備的支持,這些設(shè)備的費用是普通的客戶無法承受的。但我們也應(yīng)該對未來充滿信心,因為我們畢竟找到了一種絕對安全的加密技術(shù),即使它還不夠完美和實用,它起碼是一個需要好好研究的有一定希望的方向之一。
參考文獻:
[1]王輝著:《光纖通訊》,電于工業(yè)出版社,2004年
[2]曾謹(jǐn)言著:《量子力學(xué)》,科學(xué)出版社,2000年
[3]尼樂森著 趙千川譯:《量子計算和量子信息》, 清華大學(xué)出版社,2004年