电子商务数据的量子加密的可行性

[摘 要]在电子商务系统运行的过程中,商务数据的机密性和安全性非常重要,这些数据在网络上传送或存储的过程中要保证不能被他人窃取,不能被披露或泄露给未经授权的个人或组织.未来,从加密领域诞生的终极技术可能是量子电脑,它将具有超强的解码能力,而要避免遭的惟一方法,就是使用量子加密技术.

[关 键 词]电子商务量子加密

众所周知,在电子商务系统运行的过程中,商务数据的机密性和安全性非常重要,这些数据在网络上传送或存储的过程中要保证不能被他人窃取,不能被泄露或披露给未经授权的个人或组织.通常情况下网上购物需要网上银行来支付,网上银行已越来越深入百姓的日常生活,但网上银行的安全问题也是大家所关心的,目前各银行的网上银行都具备符合标准的安全系统及措施,传送的数据使用了复杂的加密技术,确保客户权益能得到充分保障,网上银行的防范措施是很严密的,但到目前,无论哪家银行都不能保证自己的网络系统是永远百分之百安全的.

在现代社会,不管是日常生活还是商业运营,加密技术越发凸显其重要性.目前可以实现的常见加密算法有DES、3DES、IDEA、RSA、DSA、AES、BLOWFISH、MD5等.由于计算机技术以及网络技术的快速发展,大量的信息需要通过网络传输,这给目前常用的加密技术带来了新的挑战,量子计算机可以轻易的破译以往认为非常难以破译的加密,所以发展新的加密技术就显得格外重要,量子加密就是在这样的背景下应运而生的.

1989年在IBM的实验室里,班奈特和他的同事根据量子力学的原理,展示了一种新的技术：量子加密.他们让光子在一个盒子里走了30公分,光子偏振化的方向,代表一连串的0和1.根据量子力学的海森堡测不准原理,当我们在测量光子的某个性质时,会使光子的其它性质受到扰动.在量子系统里,任何窃取者在偷看光子束时都会扰动到它,从而被发送者或接收者察觉到.原则上,这种技术可以做出无法的数据.

从2003年起,瑞士日内瓦的idQuantique以及美国纽约市的神奇量子科技,都发表了可以传送量子加密数据的商品,除此之外,IBM、富士通以及东芝等也正在加紧研发.这些上市的产品,借着一条光纤便可将数据传送到几十公里以外的地方.神奇量子科技的产品每个售价7万美元～10万美元.

专家希望最终能够研制出某种形式的量子中继器,它本质上就是量子电脑的一种基本型式,可以克服距离的限制.中继器能运作,靠的是爱因斯坦著名的“幽灵般的超距作用”.在2004年8月19日的《自然》杂志上,奥地利维也纳实验物理研究院的柴林格和同事发表了中继器的初步成果,他们在多瑙河底的下水道里拉了一条光纤,两端则放置了“缠结”的光子.测量其中一个光子的偏振状态,会使另一端的光子立即产生一模一样的偏振方向.

美国西北大学和BBN科技公司合作,试验成功了世界上第一个真实的量子数据网络.科学家们结合了量子数据加密术（QDE）和量子密钥分配术（QKD）,建成了一套完整的数据通信系统,它对窃听具有极高的保密性.此通信系统的试验成功依赖于传统的算法和物理原理.QDE方法,也称为αη,利用了激光中固有的不可消除的量子噪声来加强系统的安全性,并且使窃听变得非常困难.αη与其他的物理加密术方法不同,它保留了传统的通讯系统的性能,而且能与标准的光纤网络兼容.西北大学的研究人员们以前研究了很多量子术与传统光学通讯系统的兼容性,最终在传统的分波多元光学网络中发明了αη系统.但是在αη系统中,需要事先在通讯双方之间约定密钥.

2007年10月12日,瑞士日内瓦州政府表示,为确保该州选举结果的公正性,选举结束后,结果将使用量子加密技术于10月21日传送到日内瓦市.工作人员将使用由idQuantique公司提供的一台电脑来击打光子,并沿着一条光缆线路传送到62英里之外的接收器中.如果有人想窃听这条线路,必须在中途拦截光子,即意味着被拦截光子不能到达目的地,工作人员便可了解已经有人在窃听.

量子技术至今已经有了长足的进展.现在美国国防部和联邦储备银行已经在小范围内使用了量子系统,不过目前的量子技术仅限在地区性的网路上,以后可能会有更大的推广使用.未来,从加密领域诞生的终极技术可能是量子电脑,它将具有超强的解码能力,而要避免遭的惟一方法,就是使用量子加密技术.

量子加密技术是一种新的技术,也是一个正在发展的技术,它吸引了很多科学家,包括物理学家、化学家,还有信息处理,包括计算机科学的专家来研究这个领域的问题,因为它是比较新的技术,最终这门学科发展到怎样的地步还不清楚.如果我们把量子加密和公共钥匙加密（一种加密体制）比较一下的话,显然量子加密,远远赶不上现在公共钥匙加密系统那样成熟,量子加密的解决方案还不像公共钥匙加密这么多.我们在量子加密方面进展不大,是因为量子加密涉及到的数学问题极其复杂,比我们传统的数据计算问题要复杂得多.

这样来看,如果将量子加密技术应用在目前的实用的电子商务的系统中,显然从技术上还不够成熟,还没有一种成熟的接口可以用量子加密完全替换原来的加密方案,很多关键技术环节还处在研究阶段.况且量子加密需要特殊硬件设备的支持,这些设备的费用是普通的客户无法承受的.但我们也应该对未来充满信心,因为我们毕竟找到了一种绝对安全的加密技术,即使它还不够完美和实用,它起码是一个需要好好研究的有一定希望的方向之一.