今天擔(dān)負(fù)著捍衛(wèi)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全職責(zé)的加密機(jī)制，不會(huì)永遠(yuǎn)如此安全。未來的量子計(jì)算機(jī)將用強(qiáng)大的處理能力和算法來攻破它們。

南森·哈姆林，威諾娜州立大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中心主管兼講師，就正幫助人們應(yīng)對(duì)此種不測(cè)。他在《離散數(shù)學(xué)開放期刊》上發(fā)表了一篇新論文，闡述其博士論文中的廣義背包碼( Generalized Knapsack Code )，該加密算法可挫敗利用下一代量子計(jì)算機(jī)的黑客。

該論文澄清了公鑰加密這個(gè)復(fù)雜領(lǐng)域的一些錯(cuò)誤認(rèn)知，為將來量子計(jì)算時(shí)代必定被賦予設(shè)計(jì)新互聯(lián)網(wǎng)安全系統(tǒng)使命的技術(shù)專家們，提供了共同的理解基礎(chǔ)。

“設(shè)計(jì)安全系統(tǒng)保護(hù)數(shù)據(jù)，需要各個(gè)領(lǐng)域按不同方式與數(shù)字打交道的專家共同努力。純數(shù)學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)程序員、工程師等等，全都將參與其中。想要在現(xiàn)實(shí)生活中用起來，所有這些人都需要用以溝通的一門共同語(yǔ)言，以便將來能夠就怎樣護(hù)衛(wèi)在線交易和個(gè)人通信做出重要決策。”

為未來準(zhǔn)備

量子計(jì)算機(jī)運(yùn)行在亞原子層面，理論上比硅基計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度快億萬倍。用下一代量子計(jì)算機(jī)武裝起來的黑客，理論上可解密我們今天發(fā)送的任意互聯(lián)網(wǎng)通信。

為創(chuàng)建更適應(yīng)未來需求的線上安全系統(tǒng)，哈姆林和退休數(shù)學(xué)教授威廉·韋博，在2015年用替代數(shù)字表示(超出當(dāng)今計(jì)算機(jī)賴以運(yùn)算的標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制和以10位底數(shù)的序列)對(duì)上一版密碼進(jìn)行了翻新改造，創(chuàng)建了廣義背包密碼。

論文中，哈姆林用通俗易懂的語(yǔ)言闡述了該廣義背包密碼，計(jì)算機(jī)科學(xué)家、工程師和其他非純數(shù)學(xué)領(lǐng)域的專家都能看懂。通過用比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)采用的0和1更復(fù)雜的數(shù)字串偽裝數(shù)據(jù)，廣義背包密碼提供了防御量子計(jì)算黑客攻擊的可行安全方法。

廣義背包密碼通過采用一系列除0和1以外的數(shù)字表示，擴(kuò)展了當(dāng)今計(jì)算機(jī)賴以運(yùn)行的二進(jìn)制表示，使其能夠封鎖更多的攻擊，包括那些采用基準(zhǔn)縮減方法的——一種曾用于破解原始背包密碼的解密方法。

哈姆林希望，他的論文——《數(shù)學(xué)加密中的數(shù)字》，能夠清除他專業(yè)道路上曾經(jīng)遇過的那些誤解，讓廣義背包密碼可發(fā)展應(yīng)用于未來。

“量子計(jì)算將改變我們處理數(shù)據(jù)的方式，而我們，作為一個(gè)社會(huì)，也不得不對(duì)該怎樣準(zhǔn)備應(yīng)對(duì)這一轉(zhuǎn)變做出重要決定。這樣的密碼可應(yīng)用到傳統(tǒng)硬件上，還可防住有了量子計(jì)算機(jī)武器的黑客。面對(duì)量子計(jì)算的可能性，我覺得是時(shí)候認(rèn)真考慮將該密碼應(yīng)用于商業(yè)和通信上了。”