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法律研究量子密碼學與後量子密碼學的區別
什麼是密碼學？
密碼學是對安全通訊機制的研究，以便只有訊息的傳送方和預期接收方才能閱讀其內容。微點和合並是用於隱藏照片中資訊的密碼學技術的示例。
現代密碼學將數學、計算機科學、電子工程、通訊科學和物理學等學科結合在一起。密碼學在電子商務、晶片支付卡、數字貨幣、計算機密碼和軍事通訊中發揮著重要作用。
資訊時代密碼學技術的演變導致了一系列法律問題。由於其潛在的間諜和煽動作用，一些國家將密碼學歸類為武器，禁止或限制其使用和出口。密碼學在數字媒體方面也很重要。
在本文中，我們將詳細討論量子密碼學，並重點介紹它與後量子密碼學的區別。
什麼是量子密碼學？
量子密碼學是研究如何應用量子力學概念來完成密碼學任務。量子密碼學最突出的應用是量子金鑰分發，它為金鑰交換問題提供了一種資訊理論上安全的解決方案。
至少在理論上，量子密碼學似乎是資訊安全行業的一個成功轉折點。但是，沒有任何密碼學方法可以完全安全。在實踐中，量子密碼學只是有條件地安全，因為它基於一組關鍵假設。
量子密碼學是如何工作的？
傳送方透過一個濾光器（或偏振器）傳送光子，該濾光器隨機為它們分配四種偏振態和位元指定之一：垂直、水平、右45度或左45度。
光子被髮送到接收器，接收器使用兩個分束器（水平/垂直和對角線）“讀取”每個光子的偏振態。接收器必須估計對每個光子使用哪個分束器，因為它不知道使用哪個。
在光子流傳送完畢後，接收器告知傳送方在傳送的序列中對每個光子使用了哪個分束器，傳送方將此資訊與用於傳遞金鑰的偏振器序列進行匹配。使用錯誤分束器讀取的光子將被丟棄，產生的位元序列成為金鑰。
什麼是後量子密碼學？
量子計算機可能會成為現實。因此，研究可能用於對抗擁有量子計算機的對手的密碼學技術至關重要。用於描述此類方法研究的術語是後量子密碼學。
Shor 的用於在量子計算機上進行因數分解和計算離散對數的方法可用於破解許多常見的加密和簽名方案，因此需要後量子密碼學。
雖然量子密碼學描述了在安全策略的核心使用量子現象，但後量子密碼學指的是被認為能夠抵禦量子計算機攻擊的密碼學演算法（通常是公鑰演算法）。後量子密碼學是透過更新現有的基於數學的演算法和標準來為量子計算時代做準備。
量子金鑰分發
量子密碼學由量子金鑰分發 (QKD) 所體現。它使用光子而不是傳統的基於位元的方法來傳輸資料。光子具有不能以任何方式複製或修改的特性，實體可以利用這一點。因此，在雙方之間傳輸的資料可以保持私密。
QKD 利用量子力學概念來確保通訊安全，並且不可能存在任何不需要的訪問。QKD 概念很有可能用於高度敏感的資訊交換。通訊實體必須位於特定位置。它主要用於政府、軍事和金融服務領域，這些領域經常傳送敏感資訊。
量子密碼學與後量子密碼學的區別
下表重點介紹了量子密碼學與後量子密碼學的主要區別：
| 量子密碼學 | 後量子密碼學 |
|---|---|
| 量子密碼學，也稱為量子加密或量子安全，是一個術語，它解釋瞭如何在密碼學中應用量子力學的定律。 | 後量子密碼學是一組預計能夠抵禦量子計算機攻擊的技術（通常是公鑰演算法）。 |
| 根據量子力學，量子通道不能被正確攔截而不會被檢測到。 | 將研究演算法以評估其可靠性，但不能保證最終沒有人會找到破解它們的方法。 |
| 實施將需要使用專門的硬體。 | 大多數實施將僅限於軟體，不需要使用專門的硬體。 |
| 僅適用於自由空間光纖上的光通訊。 | 它適用於所有型別的數字通訊媒介，包括射頻無線網路和光通訊。 |
| 由於需要新的硬體和通訊基礎設施，因此成本較高。 | 基於軟體的合成解決方案成本相對較低。 |
| 接收量子通道、解碼為經典位元，然後重新加密並廣播到另一個量子通道使中繼器成為可能。 | 符合當今的數字中繼器技術。 |
| 選項數量非常有限。應僅使用視距節點。 | 相容任何形式的移動裝置通訊。 |
| 它可能用於數字簽名，但可能性不大。 | 正在專門為數字簽名的使用開發不同版本的標準。 |
結論
量子密碼學解釋瞭如何在密碼學中應用量子力學的定律，而後量子密碼學指的是一組被認為能夠抵禦量子計算機攻擊的演算法。
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