上海交大攻破量子加密，别被自媒体给骗了

如何评价 3 月 12 日「上海交大团队攻破量子加密」的新闻?

图片：geralt / CC0

若何评价 3 月 12 日「上海交大团队攻破量子加密」的新闻?

Gh0u1L5，本家儿营信息平安、逆标的目的阐发、坦克补胎、核潜艇抛光打蜡

此次上海交大团队做出的 Injection Locking 确实是一项半斤八两出色的工作，可是这些自媒体写出来的报道其实是让人不胜卒读。嚷嚷着什么“量子加密惊现马脚”、“操纵了‘盾’自己存在的物理缺陷”，不知道的还觉得交大方才推翻了量子加密系统呢。

在起头写长篇大论之前，老例子，先把几个焦点结论提到开首来：

量子加密（量子密钥分发）今朝并没有发现物理理论上的缺陷，可是人类现有手艺造出来的设备并没有理论上那么完美，于是迄今为止我们已经陆陆续续地发现了良多设备层面的平安缺陷。好比交大此次发现的进犯就是针对光源设备的，通俗来讲，就是经由过程进犯一个发激光用的“小灯胆”来窃听量子暗码。
这篇论文里面已经提出了一个很是简单直接的解决方案，就是加一个隔离器过滤进犯者的激光。过滤强度提高到 3dB 的时辰，进犯当作功率就已经降到 36.1%了，再往上多提高几个 dB 应该就能根基解决问题。
学界早就大白“测量设备无关的量子密钥分发(MDI-QKD)”模子并不完美，应该还有良多潜在的 source side 进犯存在。此次的新进犯算是再次给大师提了个醒，趁便帮业界进一步晋升了设备的平安性——究竟结果更完美的模子此刻还弄不出来，给现有模子打打补丁凑在世用吧。

趁便吐槽一句，尝试团队把过滤强度打到 3dB，应该是因为这正好代表“强度衰减到本来的一半”，不知道为什么有自媒体把这个数字解读当作了“该手艺只能将入侵当作功率从原本的 60% 降到 36%，而不克不及完全根绝”，真是令人迷醉。

交大此次做的 Injection Locking 进犯，打一个通俗但不太精确的例如的话，就是：A 和 B 两小我想要奥秘通信，于是他们造了一根无坚不摧的钢管（量子信道）。A 在一端用手电筒打旌旗灯号，B 在另一段用眼睛看。E 呢，想在钢管上凿条缝，偷看他们俩的旌旗灯号。可是那根钢管太健壮了，物理上讲底子不成能凿开。E 对着钢管冥思苦想、机关算尽，掉败到几近绝望的时辰，他无意间扭头看了一眼 A，发现……

哟，老哥，你这手电筒怎么漏光啊？你的旌旗灯号我这不是全看见了？

好，说回到正经的现实道理来。 Injection Locking 进犯本家儿如果基于这样一个现象：当进犯者（Eve）沿着发信者（Alice）的光路反标的目的注入一束激光时，若是两束激光刚好处于一样的偏振态，就能顺遂经由过程，让发信者的激光按照进犯者设心猿意马的频率共振。

这样一来，进犯者只要在发信者发送激光的时辰，敏捷地把四个分歧偏振态的激光别离注入一次，将共振频率记实下来，就可以在不直接测量偏振的环境下窃取到偏振态的信息了。更妙的是，激光的频率可以用一个 ACM 直接调回正常频率，这样一来领受方收到激光的时辰，也就不会发现进犯者的小动作了。

经由过程这个思绪，理论上讲进犯者可以截获所有的量子信息，现实尝试中获得的进犯当作功率也达到了足足 60% 。不要小看这个 60%，它并不是说 10 次分发能当作功破解 6 次，而是每次密钥分发城市有 60%摆布的信息被截获。

好比，假心猿意马这个算法原本要分发的是一串 AES-128 的密钥，那么进犯者就能截获 128 位密钥的 60%，也就是大约 77 位密钥，剩下 51 位密钥已经可以经由过程穷举法轻松地暴力破解了。换句话说这个进犯能让量子分发的密钥强度呈现指数级的下跌，128 位密钥就地报废，192 位密钥朝，320 位及以上的密钥才能稳坐垂钓台。

不外不消担忧，就像我一起头说过的，这个进犯的呈现并不代表量子加密玩完了。

既然进犯者的进犯体例是反标的目的注入一束激光，那把反标的目的进来的激光过滤失落不就完事了。一个隔离器就能搞心猿意马的事，被一群自媒体搞得像是物理学界要大地动了一样。我说你们这些新闻工作者啊，不要一天到晚地总想搞工作，仍是要多提高本身的常识程度，你们说对不合错误呀？

话说我回头看了一眼答本家儿附上的新闻报道，里面常识性的错误其实太多了，这里改正几处比力本家儿要的错误：

经由过程传统信道发送的内容是测量基，不是一次性密钥。测量基这个工具最起头设计的时辰就是不需要保密的，被进犯者截获也没有任何问题，这不叫“量子通信的缝隙”。
底子没人认为 MDI-QKD 这个工具“完全靠得住没有瑕疵”，加上拐骗态（Decoy State）也不可，谁跟你说这种话你就打他。今朝公认比力靠得住的，是设备无关量子密钥分发（DI-QKD），它跟 MDI-QKD 之间差了足足一个 M。
各类莫名其妙的翻译错误太多了，像是把喷鼻农的“One-Time Pad”翻译当作“一次性填充算法”之类的，我懒得一一改正了。

发表于 2019-03-14 21:48
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