上海交大攻破量子加密，別被自媒體給騙了

如何評價 3 月 12 日「上海交大團隊攻破量子加密」的新聞?

圖片：geralt / CC0

若何評價 3 月 12 日「上海交大團隊攻破量子加密」的新聞?

Gh0u1L5，本家兒營信息平安、逆標的目的闡發、坦克補胎、核潛艇拋光打蠟

此次上海交大團隊做出的 Injection Locking 確實是一項半斤八兩出色的工作，可是這些自媒體寫出來的報道其實是讓人不勝卒讀。嚷嚷著什么“量子加密驚現馬腳”、“操縱了‘盾’自己存在的物理缺陷”，不知道的還覺得交大方才推翻了量子加密系統呢。

在起頭寫長篇大論之前，老例子，先把幾個焦點結論提到開首來：

量子加密（量子密鑰分發）今朝并沒有發現物理理論上的缺陷，可是人類現有手藝造出來的設備并沒有理論上那么完美，于是迄今為止我們已經陸陸續續地發現了良多設備層面的平安缺陷。好比交大此次發現的進犯就是針對光源設備的，通俗來講，就是經由過程進犯一個發激光用的“小燈膽”來竊聽量子暗碼。
這篇論文里面已經提出了一個很是簡單直接的解決方案，就是加一個隔離器過濾進犯者的激光。過濾強度提高到 3dB 的時辰，進犯當作功率就已經降到 36.1%了，再往上多提高幾個 dB 應該就能根基解決問題。
學界早就大白“測量設備無關的量子密鑰分發(MDI-QKD)”模子并不完美，應該還有良多潛在的 source side 進犯存在。此次的新進犯算是再次給大師提了個醒，趁便幫業界進一步晉升了設備的平安性——究竟結果更完美的模子此刻還弄不出來，給現有模子打打補丁湊在世用吧。

趁便吐槽一句，嘗試團隊把過濾強度打到 3dB，應該是因為這正好代表“強度衰減到本來的一半”，不知道為什么有自媒體把這個數字解讀當作了“該手藝只能將入侵當作功率從原本的 60% 降到 36%，而不克不及完全根絕”，真是令人迷醉。

交大此次做的 Injection Locking 進犯，打一個通俗但不太精確的例如的話，就是：A 和 B 兩小我想要奧秘通信，于是他們造了一根無堅不摧的鋼管（量子信道）。A 在一端用手電筒打旌旗燈號，B 在另一段用眼睛看。E 呢，想在鋼管上鑿條縫，偷看他們倆的旌旗燈號。可是那根鋼管太健壯了，物理上講底子不成能鑿開。E 對著鋼管冥思苦想、機關算盡，掉敗到幾近絕望的時辰，他無意間扭頭看了一眼 A，發現……

喲，老哥，你這手電筒怎么漏光啊？你的旌旗燈號我這不是全看見了？

好，說回到正經的現實道理來。 Injection Locking 進犯本家兒如果基于這樣一個現象：當進犯者（Eve）沿著發信者（Alice）的光路反標的目的注入一束激光時，若是兩束激光剛好處于一樣的偏振態，就能順遂經由過程，讓發信者的激光按照進犯者設心猿意馬的頻率共振。

這樣一來，進犯者只要在發信者發送激光的時辰，敏捷地把四個分歧偏振態的激光別離注入一次，將共振頻率記實下來，就可以在不直接測量偏振的環境下竊取到偏振態的信息了。更妙的是，激光的頻率可以用一個 ACM 直接調回正常頻率，這樣一來領受方收到激光的時辰，也就不會發現進犯者的小動作了。

經由過程這個思緒，理論上講進犯者可以截獲所有的量子信息，現實嘗試中獲得的進犯當作功率也達到了足足 60% 。不要小看這個 60%，它并不是說 10 次分發能當作功破解 6 次，而是每次密鑰分發城市有 60%擺布的信息被截獲。

好比，假心猿意馬這個算法原本要分發的是一串 AES-128 的密鑰，那么進犯者就能截獲 128 位密鑰的 60%，也就是大約 77 位密鑰，剩下 51 位密鑰已經可以經由過程窮舉法輕松地暴力破解了。換句話說這個進犯能讓量子分發的密鑰強度呈現指數級的下跌，128 位密鑰就地報廢，192 位密鑰朝，320 位及以上的密鑰才能穩坐垂釣臺。

不外不消擔憂，就像我一起頭說過的，這個進犯的呈現并不代表量子加密玩完了。

既然進犯者的進犯體例是反標的目的注入一束激光，那把反標的目的進來的激光過濾失落不就完事了。一個隔離器就能搞心猿意馬的事，被一群自媒體搞得像是物理學界要大地動了一樣。我說你們這些新聞工作者啊，不要一天到晚地總想搞工作，仍是要多提高本身的常識程度，你們說對不合錯誤呀？

話說我回頭看了一眼答本家兒附上的新聞報道，里面常識性的錯誤其實太多了，這里改正幾處比力本家兒要的錯誤：

經由過程傳統信道發送的內容是測量基，不是一次性密鑰。測量基這個工具最起頭設計的時辰就是不需要保密的，被進犯者截獲也沒有任何問題，這不叫“量子通信的縫隙”。
底子沒人認為 MDI-QKD 這個工具“完全靠得住沒有瑕疵”，加上拐騙態（Decoy State）也不可，誰跟你說這種話你就打他。今朝公認比力靠得住的，是設備無關量子密鑰分發（DI-QKD），它跟 MDI-QKD 之間差了足足一個 M。
各類莫名其妙的翻譯錯誤太多了，像是把噴鼻農的“One-Time Pad”翻譯當作“一次性填充算法”之類的，我懶得一一改正了。

發表于 2019-03-14 21:48
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