Con respecto a los teléfonos con cifrado cuántico, Samsung puede no ser el mismo que crees

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La "incertidumbre, la mecánica cuántica" ya es un asador común en Internet.

Por lo tanto, cuando Quantum está vinculado al vocabulario de los teléfonos móviles, la privacidad, Samsung, etc., hay una especie de Xueba que de repente comienza a sentir la violación de MLM.

Recientemente, muchos medios informaron que Samsung lanzará el primer teléfono inteligente de encriptación cuántica del mundo "GALAXY Quantum" en mayo.

Todos sabemos que la computación cuántica es un gran concepto. Ya sea que se trate del recorrido temporal y espacial en obras de cine y televisión, o la "hegemonía cuántica" en realidad, la dificultad de implementación y el enorme costo determinan que sea muy "frío", y también está relativamente lejos de la vida pública. Lejos Incluso si hay un civil bajo el estandarte de "cuántico", se lo juzga directamente como mentiroso, y existe una alta probabilidad de que no sea herido accidentalmente. ¿Ahora Samsung quiere distribuir la mecánica cuántica a un teléfono móvil con una mano?

¿Samsung ocupó la clase en secreto con toda la industria detrás, o hay algo misterioso sobre el asunto en sí?

Encriptación cuántica, quizás Samsung es diferente de lo que piensas

A partir de los detalles anunciados por Samsung, el teléfono móvil de encriptación cuántica se implementa en el teléfono móvil Samsung Galaxy A71 5G, equipado con un chip de generación de números aleatorios cuánticos (QRNG) desarrollado por el operador local SK Telecom.

Esta no es una tecnología nueva. Ya en 2017, SK Telecom de Corea del Sur lanzó este chip, que es un nuevo repetidor de fibra óptica que utiliza la tecnología de distribución cuántica de claves (QKD). Este chip puede cifrar información midiendo el número aleatorio obtenido por el estado cuántico de la luz. Debido a su aleatoriedad, básicamente bloquea la posibilidad de que los hackers descifren contraseñas.

Sin embargo, el mecanismo de trabajo de QRNG no se basa en los principios de la mecánica cuántica y genera secuencias aleatorias completamente impredecibles basadas en una velocidad de cálculo muy alta. Solo así se puede aumentar la dificultad de descifrar la seguridad del sistema de contraseñas.

El llamado generador de números aleatorios cuánticos QRNG es en realidad una especie de RNG. Es decir, confíe en la simulación por computadora para generar números pseudoaleatorios basados ​​en algoritmos, o extraiga números aleatorios del ruido físico clásico (como ruido térmico, ruido eléctrico, etc.). Luego, use la generación de números aleatorios para encriptar los datos transmitidos en Internet.

El riesgo de RNG es que, dado que se generan números aleatorios basados ​​en algoritmos, una vez que un hacker encuentra el algoritmo utilizado, es probable que exponga la privacidad del usuario al peligro.

La solución de teléfono móvil de encriptación cuántica de Samsung es utilizar el ruido de disparo de la fuente de luz capturado por el sensor de imagen CMOS para generar una secuencia aleatoria, que es claramente la idea clásica de RNG.

Por supuesto, el chip QRNG se puede transportar en teléfonos inteligentes, lo que no es una mejora pequeña. Porque ya en 2017, el tamaño de los chips QRNG es relativamente grande en comparación con los teléfonos inteligentes, y el precio también es de cientos a miles de dólares. Por ejemplo, el chip QRNG ultra pequeño previamente introducido por el Laboratorio de Tecnología Cuántica de SKT también tiene 5 * 5 cm, que es más adecuado para dispositivos militares, IoT y otros dispositivos.

Por lo tanto, el "cuántico" del teléfono móvil de Samsung es falso, no muy preciso, porque SK Telecom tiene tecnología de encriptación cuántica, pero para decir que es verdadero "cuántico", obviamente está lejos de las expectativas del público para la computación cuántica.

Después de bajar al altar, ¿qué tan lejos está el teléfono cuántico?

Aunque Samsung jugó una pelota muy fácil de romper, todavía despertó la curiosidad de muchos internautas. ¿A qué distancia está el teléfono cuántico del público en general?

Huelga decir el poder de la computación cuántica. La "hegemonía cuántica" anunciada por Google el año pasado permitió a los sistemas cuánticos completar las tareas que las supercomputadoras tradicionales tardarían 10,000 años en completar en unos 200 segundos. Esto ha provocado que muchas personas se preocupen si la llegada de la era cuántica abrumará a todos los criptosistemas en la red digital actual.

Sin embargo, cada nube oscura está configurada con bordes plateados, y la computación cuántica también proporciona un método de comunicación absolutamente seguro y confidencial para la comunicación cifrada cuántica de los seres humanos, para garantizar que la contraseña pueda almacenarse de manera segura en la era de las computadoras cuánticas.

Hasta cierto punto, se puede decir que el cifrado cuántico (y la comunicación cuántica extendida) es la aplicación más sólida de la computación cuántica misma.

¿En qué medida es accesible? En el reciente plan estratégico de "nueva infraestructura", la ingeniería de comunicación cuántica ya no se considera un dios. Debido a la comunicación de cifrado cuántico que utiliza tecnología cuántica para transferir claves (la información en sí misma todavía se transmite a través de fibras ópticas), ya hay muchas soluciones técnicas maduras, y la cadena de la industria está en un estado cada vez más dinámico.

Por ejemplo, el lanzamiento del satélite experimental científico "Mozi" permitió a China lograr la comunicación cuántica entre el satélite y el suelo por primera vez en el mundo. También se ha construido la red de comunicación cuántica interurbana "Beijing-Shanghai Main Line", con una longitud total de más de 2.000 kilómetros. Ya en 2012, se estableció formalmente la Red de Demostración Experimental de Comunicación Cuántica del Área Metropolitana de Hefei. Tal red de comunicación cuántica con cobertura metropolitana, interurbana y terrestre, de hecho, vive en el mismo mundo que nosotros sin darse cuenta.

Entonces, ¿qué impide que la "Comunicación cifrada cuántica verdadera" llegue a los hogares de la gente común?

Uno es el chip. Aunque la comunicación cuántica se ha ido por el altar, el chip cuántico real (en lugar de QRNG) sigue siendo la flor del caolín. El año pasado, Google y Microsoft golpearon una "cabeza de perro" por esto. Me cantan en el escenario, luchan entre sí por la "hegemonía cuántica" y se apresuran a emitir chips informáticos de qubit más altos.

Y este tipo de chip que integra una gran cantidad de unidades de lógica cuántica, debido a su poderosa capacidad, incluso superó el límite de potencia informática de las computadoras tradicionales. Por lo tanto, por un lado, la capacidad no está lo suficientemente generalizada y, a menudo, solo se pueden realizar algunas operaciones específicas, lo que no satisface las demandas de aplicaciones móviles de inteligencia móvil en constante cambio. Tales chips cuánticos están naturalmente lejos de la electrónica de consumo personal.

El segundo es la disponibilidad. La lógica real del cifrado cuántico real es un generador de números aleatorios cuánticos basado en un láser de diodo que emite fotones al azar, integra estas guías de onda en el chip y funciona con dispositivos y detectores electrónicos a velocidades extremadamente altas para convertir señales ópticas en información.

Dado que la clave cuántica es el resultado de medir el estado cuántico de la luz, el estado también es aleatorio. Incluso si el atacante intercepta la señal cuántica y desea volver a producir un cuántico para enviar al receptor de acuerdo con el resultado, cambiará el estado cuántico único, que inevitablemente causa una desviación, y naturalmente no se puede descifrar.

Pero la emisión de fotones es difícil de controlar, y la temperatura alta y baja, e incluso la vibración del resonador afectarán su movimiento. La gran mayoría de los emisores cuánticos deben mantenerse en cero absoluto, es decir -273 ℃, las condiciones de funcionamiento necesitan aislamiento acústico, aislamiento térmico, aislamiento electromagnético ...

En 2018, se publicó un artículo en la revista Nature.Los investigadores del Instituto de Tecnología Stevens y la Universidad de Columbia inventaron una tecnología que puede producir cristales perfectos para crear emisores cuánticos que pueden funcionar en un entorno de -70 ℃. Array Sin embargo, a excepción de los esquimales, nadie puede estar dispuesto a jugar teléfonos móviles a -70 grados centígrados, ¿verdad?

El tercero es la seguridad. Algunas personas pueden decir que dado que la realización del "teléfono móvil cuántico" en el verdadero sentido aún está muy lejos, es aceptable realizar el "teléfono móvil cuántico" simulando la computación cuántica a través del generador de números aleatorios cuánticos QRNG. Pero el resultado de "retirarse en segundo lugar" es que este método de cifrado no es infalible.

Al igual que el número aleatorio clásico, el chip QRNG también tiene el problema de los dispositivos imperfectos, lo que conduce a la fuga de información. Por ejemplo, un pirata informático puede lanzar un ataque contra el transmisor, la fuente de luz o el receptor, el detector. En general, para evitar tales ataques, los sistemas de cifrado cuántico científicos y comerciales introducirán el dispositivo estándar de aislador óptico. Pero para los teléfonos inteligentes, obviamente no hay preparación para manejar las preocupaciones relacionadas.

Desde el punto de vista anterior, el "teléfono móvil cuántico" está lejos de la perspectiva del público.

La industria está cambiando en ese momento: la forma real de abrir el cifrado cuántico

Aunque la encriptación cuántica no puede usarse ampliamente en los teléfonos móviles en la actualidad (no se cuenta la bola de limpieza lateral de Samsung), el valor comercial en algunos campos específicos ya ha comenzado a mostrarse. El diseño relativamente claro y los escenarios de aplicación son los siguientes:

1. Defensa de seguridad de la oficina en la nube. El "trueno de la privacidad" del zoom del software de videoconferencia también ha hecho que el público preste atención a la seguridad de la información bajo la tendencia de la oficina remota. Especialmente los usuarios de los sistemas de videoconferencia nacionales son en su mayoría empresas grandes y medianas, órganos y organizaciones gubernamentales y de partidos. La confidencialidad y seguridad del sistema presentan requisitos más altos.

En este momento, si la computación en la nube puede utilizarse para proporcionar una comunicación cifrada cuántica práctica puede convertirse en la clave para que los proveedores de servicios en la nube expandan efectivamente sus posiciones competitivas.

2. Seguridad de datos en la industria inteligente. La importancia de la seguridad de los datos en los campos financiero, médico y militar también hace que las tecnologías de cifrado tradicionales parezcan abrumadas. Al mismo tiempo, estas instituciones también están más dispuestas a invertir mucho en tecnología de cifrado. Por ejemplo, Toshiba anunció en septiembre de este año que aplicaría su tecnología de encriptación a las instituciones médicas y financieras de los Estados Unidos. En Hefei, la nueva generación de sistema de nube gubernamental de China, también se construirá un canal de transmisión de comunicación cuántica independiente, y se utilizará tecnología de encriptación cuántica para la transmisión de sistemas comerciales importantes. Es concebible que en el futuro cercano, el cifrado cuántico, junto con la mejora gradual de las redes de comunicación, también se convierta en la base para escoltar la información pública.

3. Junta larga de seguridad de IoT masiva. La llegada de 5G también ha causado una proliferación de dispositivos IoT ubicuos. Business Insider Intelligence predice: "Para 2023, los consumidores, las empresas y los gobiernos instalarán 40 mil millones de dispositivos IoT en todo el mundo".

Al mismo tiempo, los métodos de cifrado tradicionales son difíciles de satisfacer las necesidades de seguridad de la información de los dispositivos terminales inteligentes. Por lo tanto, el uso de cifrado cuántico para ayudar a proteger las comunicaciones en IoT puede ser una solución para la conexión de IoT en rápido crecimiento.

Es concebible que la reconstrucción absoluta de los escenarios comerciales existentes mediante encriptación cuántica no sea menos valiosa que la computación en la nube. Y la forma en que tocó por primera vez la vida de las masas no debe ser un teléfono móvil.