为什么量子通讯绝对安全?随机数是关键( 二 )


随后 , Alice和Bob通过经典信道告知对方a’和b’ , 通过比对a’和b’ , Alice和Bob就可以在a和b中选出安全的随机密钥 。 具体过程如下表:
Alice和Bob通过比较a’和b’就可以从a、b中获得密钥 , 上述例子中获得的密钥是0111 。
可以看出 , 在整个密钥分配的过程中 , 无论是产生量子态还是测量量子态 , 都要用到随机数 , 一旦这个随机数被敌方破解 , 整个密钥分配就无法安全的进行 。 例如 , Alice和Bob在最后获得密钥时 , 要通过经典信道对a’和 b’这两串随机数进行比对 , 但是理论上经典信道并不安全 , 如果敌方截获了经典信道的a’和b’ , 而它们又恰好不是真随机数 , 那么产生它们的伪随机数算法则很有可能被破译 。 一旦知道a’和b’ , 窃听者猜对Alice发射的量子态的概率就会增加 , Alice和Bob最后分享的密钥的安全性也会降低 。
做密码学研究的人都知道 , 轻微的概率改变都会大大地增加第三方获取信息的准确率 , 会使整个密钥分配体系的安全性就会受到严重威胁 。 对于Alice产生的随机数串a , 虽然它是在本地存储的 , 但如果它是伪随机数 , 理论上也是不安全的 。
因此 , 量子密钥分配之所以具有绝对的安全性(只要量子物理是正确的 , 量子密钥分配就是安全的) , 一个基本的前提就是在进行密钥分配时所使用的随机数是通过量子物理等方式产生的真随机数 , 而不是伪随机数 。
【为什么量子通讯绝对安全?随机数是关键】(本文中标明来源的图片均已获得授权)

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