양자 암호화의 새로운 수학

원래 버전 ~의 이 이야기 나타났습니다 얼마나 많은 잡지.

어려운 문제는 일반적으로 환영받는 광경이 아닙니다. 그러나 암호화 작가는 그들을 사랑합니다. 그것은 특정한 수학 문제가 현대 암호화의 보안을 뒷받침하기 때문입니다. 그것들을 해결하기위한 영리한 트릭은 대부분의 형태의 암호화를 파멸시킬 것입니다.

몇 년 전, 연구원들은 발견했습니다 암호화에 대한 근본적으로 새로운 접근법 이 잠재적 인 약점이 부족합니다. 이 접근법은 양자 물리학의 독특한 특징을 활용합니다. 그러나 몇 가지 특별한 작업에만 효과가있는 이전 양자 암호화 체계와 달리 새로운 접근 방식은 훨씬 더 넓은 범위의 작업을 수행 할 수 있습니다. 그리고 일반적인 “고전적인”암호화의 중심에있는 모든 문제가 쉽게 해결 될 수있는 것으로 판명 되더라도 효과가있을 수 있습니다.

그러나이 놀라운 발견은 비현실적인 가정에 의존했습니다. 결과는“개념 증명이 더 많았다”고 말했다. 확고하지만캘리포니아 버클리의 Computing 이론을위한 Simons Institute의 암호화 연구원. “실제 세계에 대한 진술이 아닙니다.”

이제, a 새로운 종이 두 암호화 작가에 의해 그 외설적 인 가정없이 양자 암호화의 길을 마련했습니다. Ma는“이 논문은 다른 다른 추측이 사실이라면 양자 암호화가 존재해야한다고 말합니다.

하늘의 성

현대 암호화를 세 가지 필수 부분을 가진 타워로 생각할 수 있습니다. 첫 번째 부분은 탑 아래 깊은 기반암이며 수학적 문제로 만들어집니다. 타워 자체는 두 번째 부분입니다. 개인 메시지를 보내고 디지털 문서에 서명하고 비밀 투표 용지 등을 보낼 수있는 특정 암호화 프로토콜을 찾을 수 있습니다.

그 사이에는 수학적 기반암에 일상적인 응용 프로그램을 확보하는 것은 일방 통행 기능. 그들은 암호화 체계에 내재 된 비대칭에 대한 책임이 있습니다. “메시지를 암호화 할 수 있기 때문에 단방향이지만 해독 할 수는 없다”고 말했다. Mark ZhandryNTT Research의 암호화 작가.

1980 년대에 연구원들은 일방 통행 기능 위에 세워진 암호화가 다양한 작업에 대한 보안을 보장 할 것이라는 것을 증명했습니다. 그러나 수십 년이 지난 후에도 그들은 여전히 ​​기반암이 그것을 지원하기에 충분히 강하다는 것을 확신하지 못합니다. 문제는 기반암이 특별히 NP 문제로 알려진 특별한 어려운 문제로 이루어져 있다는 것입니다. 기능을 정의하는 것은 후보 솔루션이 올바른지 쉽게 확인할 수 있다는 것입니다. (예를 들어, 숫자를 주요 요인으로 나누는 것은 NP 문제입니다. 많은 숫자는 어렵지만 확인하기 쉽습니다.)

이러한 문제 중 다수는 본질적으로 어려워 보이지만 컴퓨터 과학자 그것을 증명할 수 없었습니다. 누군가가 가장 어려운 NP 문제를 빠르게 해결하기위한 독창적 인 알고리즘을 발견하면 기반암이 무너지고 전체 타워가 무너질 것입니다.

불행히도, 당신은 단순히 다른 곳으로 당신의 탑을 움직일 수 없습니다. 타워의 기초 (일방적 인 기능)는 NP 문제의 기반에만 앉을 수 있습니다.

더 어려운 문제에 대한 타워를 구축하려면 암호화 작가는 일방적 인 기능으로 만들어지지 않는 새로운 기초가 필요합니다. 연구원들이 양자 물리학이 도움이 될 수 있다는 것을 깨달았을 때 불과 몇 년 전까지는 불가능 해 보였다.