量子计算机可以破解任何密码吗?

2016.08.18 来源: 互联网大字

据美国国安局前雇员斯诺登曝光的文件称，美国国安局(NSA)正在研发一种用于破解密码的量子计算机。一旦研究成功，美国将可以破解全世界任何密码和加密算法。这一说法是真的吗?量子计算机真的可以破解任何密码吗?

*先，量子计算机并不相当于一台能够做高速运算的**的**计算机。量子计算机能以高速度解决某些特定的问题，但却对别的问题无能为力。目前人们找到的高速度的量子算法大体有两类，一类是解决隐含子群问题的，另一类是量子随机游走相关的。还有一些比较奇怪的就不说了。在这些特定的问题上，量子计算机能迅速解决问题，但出了这个范围，目前它跟**计算机没什么区别。

然后，量子计算机能解决的问题，是否会威胁到当前的密码体系呢?答案是的确会。目前的密码体系大体有两种：对称密码与非对称密码。AES是前一种的例子，RSA是后一种的例子。对称密码的话，Grover算法能进行不小的加速，比如说AES-128的密钥空间是2^128，通过构造适当的可以量子化的数据库黑盒子，Grover算法能在大约2^64的时间内找到密钥，而**计算机则需要大概2^128的时间。不过这个问题并不特别大，换用更长的密钥就可以了。问题在于非对称密码，无论是基于因子分解问题的RSA，还是基于椭圆曲线上离散对数的ElGamal，都可以用量子计算机在很短的时间内破解。而偏偏这些算法特别重要，无论是银行转账、身份识别、在线浏览，很多都需要非对称算法来进行密钥分发与身份验证。那么，一旦量子计算机做出来之后，是不是隐私就无处遁形呢?

学界早就关注这个现象了，也提出了一些能解决这个问题的非对称密码体系，比如说基于格(lattice)的体系(比如NTRU)、基于纠错码的体系(McEliece)，还有基于多变量的体系。这些体系都***于隐含子群问题，所以对量子计算机造成的威胁是免疫的。不过，这些体系各有各不太实用的地方，也有些弱点，所以目前没有很多人采用。不过一旦足够规模的量子计算机造出来了，我们也有足够的技术储备来维持我们的隐私，维护目前的秩序。

投稿作者：孤芳不自赏46

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