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量子计算机解密银行密码的原理

时间:2023-11-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:量子计算机有一个最直接的用途就是开锁,当然,它开的锁不是真实的门锁,而是计算机系统中的密码锁。然而,一旦出现能够操纵100多个纠缠量子的量子计算机,要找到钥匙数字就变得易如反掌了。因为我上一节已经解释过了,量子计算机可以同时对海量的数字进行试除。银行的加密系统钥匙数字很长,黑客想利用电子计算机破译密码,可能一辈子都成功不了

量子计算机解密银行密码的原理

量子计算机有一个最直接的用途就是开锁,当然,它开的锁不是真实的门锁,而是计算机系统中的密码锁。比如,你要登录QQ、微信或者电子邮箱,是不是都要输入密码?在网上支付的时候,也需要输入密码。这些密码在网络虚拟世界中,就相当于我们现实世界中的门锁,而打开这些虚拟世界门锁的过程也就是破解密码的过程。

今天的电脑网络中,最常用的一种加密的算法叫作RSA算法。什么是算法呢?

我们先来假设有这样的一个场景,小明和小刚都在一个很大的微信群中,群里面发送的任何消息对每一个人都是公开的。但是小明想和小刚说一些悄悄话,不想让别人知道,由于某种原因,他只能在群里面和小刚聊天,无法私聊。这时候,小明希望别人都看不懂自己发送的消息,就需要和小刚约定一种暗语,这种暗语只有小刚才能看得懂。我们把这种暗语的规则称为算法。

所以,RSA算法就是一种发暗语的规则。最有意思的是,这种暗语的规则是完全公开的,任何人都知道小明发送暗语用的是这种规则,但别人知道规则也没用,因为只有小刚才有看懂暗语的特定“钥匙”。你是不是觉得很有意思?那这个暗语规则到底是什么呢?怎么能达到这种效果呢?其实,RSA算法的核心原理一点儿都不难,人人都能听懂,解释如下:

量子计算机有一个最直接的用途就是开锁

小明和小刚在加入这个微信群之前,就约定好了,小刚的那把特定的钥匙是数字3。好了,有了这个约定之后,小明就可以在群里面放心大胆地传送消息了。比如说,小明想告诉小刚数字7,他就在群里面发送一个数字21,小刚一看到这个21,就能立即明白小明想要告诉他的数字是7,为什么?因为21÷3=7。对于小刚来说,只要把小明发送的数字除以只有自己知道的数字3即可。

小明给小刚发暗语

我们来练习一下,假如小明想告诉小刚数字9,他要发什么数字出去呢?(www.xing528.com)

你肯定答出来了,要发送的数字就是3×9=27,把这个27发送出去,小刚就知道小明想要告诉自己的数字是9了。只要能传送数字,其实就意味着可以传送任何消息了,因为任何一个汉字都可以编成一个四位代码,过去我们发电报用的电报码就是用数字给汉字编码的。

看到这里,你可能会想,难道别人猜不出来小刚的钥匙是3吗?如果钥匙真的是3的话,那当然猜得出来,因为21是3乘以7,27是3乘以9,这个连小学生都能马上看出来。可是,小刚手里的钥匙数字如果大一点儿,比如说是20047,这时候,小明如果想告诉小刚数字73,他发送的数字就是1463431。我再问你,你看到这个大数字的时候,还能猜出来它是哪两个数字相乘吗?

绝大多数人靠心算是算不出来的,但是,如果你手里有一台电子计算机,这倒是不难。因为你可以把1463431用2,3,5,7……这些数字一个个去除(这些数字叫质数,如果你还不明白为什么只需要试除质数就够了,没关系,你们很快就会在数学课上学到了),很快就能找到73和20047了。

不过,如果小刚手里的钥匙数字的长度达到了100多位,那么,你有再强大的电子计算机也试不出来。准确地说,不是试不出来,而是试出来所需要花费的时间会大大超过你的寿命,所以是没有意义的。

这种RSA加密算法的核心原理就是这么简单,而且是完全公开的。正因为简单好用,所以现在被非常广泛地采用,包括银行的加密系统也大多基于这种算法。然而,一旦出现能够操纵100多个纠缠量子的量子计算机,要找到钥匙数字就变得易如反掌了。因为我上一节已经解释过了,量子计算机可以同时对海量的数字进行试除。

银行的加密系统钥匙数字很长,黑客想利用电子计算机破译密码,可能一辈子都成功不了

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