Em relação aos telefones criptografados quânticos, a Samsung pode não ser a mesma que você pensa

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"Incerteza, mecânica quântica" já é um ponto comum na Internet.

Portanto, quando o Quantum está vinculado ao vocabulário de telefones celulares, privacidade, Samsung, etc., existe um tipo de Xueba que de repente começou a sentir a violação do MLM.

Recentemente, muitos meios de comunicação relataram que a Samsung lançará o primeiro smartphone de criptografia quântica do mundo "GALAXY Quantum" em maio.

Todos sabemos que a computação quântica é um ótimo conceito. Seja a passagem de tempo e espaço em obras de cinema e televisão ou a "hegemonia quântica" na realidade, a dificuldade de implementação e o enorme custo determinam que é muito "fria" e também é relativamente distante da vida pública. Longe. Mesmo que haja um civil sob a bandeira do "quantum", ele é diretamente julgado como mentiroso, e há uma alta probabilidade de que ele não seja ferido acidentalmente. Agora, a Samsung quer distribuir a mecânica quântica para um telefone móvel com uma mão?

A Samsung secretamente compôs a classe com toda a indústria por trás, ou há algo misterioso sobre o assunto em si?

Criptografia quântica, talvez a Samsung seja diferente do que você pensa

A partir dos detalhes anunciados pela Samsung, o chamado celular com criptografia quântica é implementado no celular Samsung Galaxy A71 5G, equipado com um chip de geração quântica de números aleatórios (QRNG) desenvolvido pela operadora local SK Telecom.

Esta não é uma nova tecnologia. Já em 2017, a SK Telecom da Coréia do Sul lançou esse chip, que é um novo repetidor de fibra óptica usando a tecnologia de distribuição de chave quântica (QKD). Este chip pode criptografar informações medindo o número aleatório obtido pelo estado quântico da luz. Por causa de sua aleatoriedade, basicamente bloqueia a possibilidade de hackers decifrarem senhas.

No entanto, o mecanismo de trabalho do QRNG não se baseia nos princípios da mecânica quântica e gera seqüências aleatórias completamente imprevisíveis com base em uma velocidade de cálculo muito alta, somente dessa maneira a dificuldade de quebrar a segurança do sistema de senhas pode ser aumentada.

O chamado gerador de números aleatórios quânticos QRNG é na verdade um tipo de RNG. Ou seja, conte com a simulação do computador para gerar números pseudo-aleatórios com base em algoritmos ou extrair números aleatórios do ruído físico clássico (como ruído térmico, ruído elétrico, etc.). Em seguida, use a geração aleatória de números para criptografar os dados transmitidos na Internet.

O risco do RNG é que, como números aleatórios são gerados com base em algoritmos, uma vez que um hacker encontra o algoritmo usado, é provável que exponha o risco à privacidade do usuário.

A solução para celular com criptografia quântica da Samsung é usar o ruído da fonte captada pelo sensor de imagem CMOS para gerar uma sequência aleatória, que é claramente a idéia clássica do RNG.

Obviamente, o chip QRNG pode ser carregado em smartphones, o que não é uma pequena melhoria. Porque, já em 2017, o tamanho dos chips QRNG é relativamente grande comparado aos smartphones, e o preço também é de centenas a milhares de dólares. Por exemplo, o chip QRNG ultra pequeno introduzido anteriormente pelo SKT Quantum Technology Laboratory também possui 5 * 5 cm, o que é mais adequado para militares, IoT e outros dispositivos.

Portanto, o "quantum" do telefone celular da Samsung é falso, não muito preciso, porque a SK Telecom possui tecnologia de criptografia quântica; mas, para dizer que é "quantum" verdadeiro, está obviamente longe das expectativas do público em relação à computação quântica.

Depois de descer o altar, qual é a distância do telefone quântico?

Embora a Samsung tenha jogado uma bola muito fácil de quebrar, ainda despertou a curiosidade de muitos internautas. A que distância está o telefone quântico do público em geral?

Escusado será dizer que o poder da computação quântica.A "hegemonia quântica" anunciada pelo Google no ano passado permitiu que os sistemas quânticos concluíssem as tarefas que os supercomputadores tradicionais levariam 10.000 anos para concluir em cerca de 200 segundos. Isso fez com que muitas pessoas se preocupassem se o advento da era quântica sobrecarregaria todos os sistemas de criptografia da atual rede digital.

No entanto, toda nuvem escura é definida com bordas prateadas, e a computação quântica também fornece um método de comunicação absolutamente seguro e confidencial para a comunicação criptografada por seres humanos - para garantir que a senha ainda possa ser armazenada com segurança na era dos computadores quânticos.

Até certo ponto, a criptografia quântica (e a comunicação quântica estendida) pode ser considerada a aplicação mais fundamentada da própria computação quântica.

Até que ponto é acessível? No recente plano estratégico de "nova infraestrutura", a engenharia de comunicação quântica não é mais considerada um deus. Devido à comunicação de criptografia quântica que usa a tecnologia quântica para transferir chaves (as informações em si ainda são transmitidas através de fibras ópticas), já existem muitas soluções técnicas maduras e a cadeia da indústria está cada vez mais estável.

Por exemplo, o lançamento do satélite experimental científico "Mozi" permitiu à China alcançar a comunicação quântica entre o satélite e o solo pela primeira vez no mundo. Também foi construída a rede de comunicação quântica interurbana "Linha Principal Pequim-Xangai", com um comprimento total de mais de 2.000 quilômetros. Já em 2012, a Rede de Demonstração Experimental de Comunicação Quântica da Área Metropolitana de Hefei foi formalmente estabelecida. Uma rede de comunicação quântica com cobertura metropolitana, interurbana e espacial, na verdade, vive no mesmo mundo que nós inadvertidamente.

Então, o que está impedindo que a "Comunicação Criptografada em Quantum Verdadeiro" voe para as casas das pessoas comuns?

Um é o chip. Embora a comunicação quântica tenha caído no altar, o chip quântico real (e não o QRNG) ainda é a flor do caulim. No ano passado, Google e Microsoft atingiram uma "cabeça de cachorro" por isso. Você me canta no palco, luta entre si por "hegemonia quântica" e corre para emitir chips de computação com qubit mais altos.

E esse tipo de chip que integra um grande número de unidades lógicas quânticas, devido à sua poderosa capacidade, chegou a ultrapassar o limite de potência de computação dos computadores tradicionais. Portanto, por um lado, a capacidade não é generalizada o suficiente e, geralmente, apenas algumas operações específicas podem ser executadas, o que não atende às demandas de aplicativos em constante mudança das pessoas por inteligência móvel. Tais chips quânticos estão naturalmente distantes dos eletrônicos de consumo pessoal.

O segundo é a disponibilidade. A lógica real da criptografia quântica real é um gerador de números aleatórios quânticos baseado em um laser de diodo que emite fótons aleatoriamente, integra esses guias de onda no chip e trabalha com dispositivos eletrônicos e detectores em velocidades extremamente altas para converter sinais ópticos em informações.

Como a chave quântica é o resultado da medição do estado quântico da luz, o estado também é aleatório. Mesmo que o atacante intercepte o sinal quântico e queira reproduzir um quantum para enviar ao receptor de acordo com o resultado, ele mudará o estado quântico único, que inevitavelmente leva a um desvio e, naturalmente, não pode ser quebrado.

Mas a emissão de fótons é difícil de controlar, e a temperatura alta e baixa e até a vibração do ressonador afetam seu movimento. A grande maioria dos emissores quânticos deve ser mantida em zero absoluto, ou seja -273 ℃, as condições de operação precisam de isolamento acústico, isolamento térmico, isolamento eletromagnético ...

Em 2018, um artigo foi publicado na revista Nature. Pesquisadores do Stevens Institute of Technology e da Columbia University inventaram uma tecnologia que pode produzir cristais perfeitos para criar emissores quânticos que podem funcionar em um ambiente de -70 ℃. Matriz. No entanto, exceto os esquimós, ninguém pode estar disposto a tocar celulares a -70 graus Celsius, certo?

O terceiro é segurança. Algumas pessoas podem dizer que, como a realização do "telefone celular quântico" no verdadeiro sentido ainda está longe, é aceitável realizar o "telefone celular quântico" simulando a computação quântica por meio do QRNG, gerador de números aleatórios quânticos. Mas o resultado do "segundo recuo" é que esse método de criptografia não é infalível.

Como o número aleatório clássico, o chip QRNG também tem o problema de dispositivos imperfeitos, o que leva ao vazamento de informações. Por exemplo, um hacker pode lançar um ataque ao transmissor - a fonte de luz ou ao receptor - o detector. Em geral, para evitar tais ataques, os sistemas de criptografia quântica científica e comercial introduzirão o dispositivo padrão do isolador óptico. Mas, para smartphones, obviamente não há preparação para lidar com preocupações relacionadas.

Do ponto de vista acima, o "telefone celular quântico" está longe da perspectiva do público.

A indústria está mudando na época: a maneira real de abrir a criptografia quântica

Embora a criptografia quântica não possa ser amplamente usada em telefones celulares no momento (a bola de limpeza lateral da Samsung não é contada), o valor comercial em alguns campos específicos já começou a aparecer. O layout relativamente claro e os cenários de aplicativos são os seguintes:

1. Nuvem de defesa de segurança do escritório. O "trovão da privacidade" do software de videoconferência zoom também fez com que o público prestasse atenção à segurança da informação sob a tendência do escritório remoto. Especialmente os usuários de sistemas de videoconferência domésticos são na maioria grandes e médias empresas, partidos e órgãos governamentais e organizações. A confidencialidade e segurança do sistema apresentam requisitos mais altos.

Nesse momento, se a computação em nuvem pode ser usada para fornecer comunicação criptografada quântica prática pode se tornar a chave para os provedores de serviços em nuvem expandirem efetivamente suas posições competitivas.

2. Segurança de dados na indústria inteligente. A importância da segurança dos dados nos campos financeiro, médico e militar também faz com que as tecnologias de criptografia tradicionais pareçam sobrecarregadas. Ao mesmo tempo, essas instituições também estão mais dispostas a investir pesadamente em tecnologia de criptografia. Por exemplo, a Toshiba anunciou em setembro deste ano que aplicaria sua tecnologia de criptografia às instituições médicas e financeiras dos EUA. Em Hefei, a nova geração de sistema de nuvem governamental da China, também será construído um canal independente de transmissão de comunicação quântica, e a tecnologia de criptografia quântica será usada para a transmissão de importantes sistemas de negócios. É concebível que, no futuro próximo, a criptografia quântica, juntamente com a melhoria gradual das redes de comunicação, também se torne a base para a escolta de informações públicas.

3. Long board de segurança de IoT massiva. A chegada do 5G também causou a proliferação de dispositivos onipresentes de IoT. O Business Insider Intelligence prevê: "Até 2023, consumidores, empresas e governos instalarão 40 bilhões de dispositivos de IoT em todo o mundo.

Ao mesmo tempo, os métodos tradicionais de criptografia são difíceis de suportar as necessidades de segurança da informação dos dispositivos terminais inteligentes. Portanto, o uso da criptografia quântica para ajudar a proteger as comunicações na IoT pode ser uma solução para a conexão IoT que cresce rapidamente.

É concebível que a reconstrução absoluta dos cenários de negócios existentes por criptografia quântica não seja menos valiosa que a computação em nuvem. E a maneira como tocou a vida das massas pela primeira vez não deve ser um telefone celular.