量子密码与经-典密码的融合.ppt

量子密码与经典密码的融合 报告人：胡 磊 中科院信息安全国家重点实验室 2010年9月12日 逞削汹故陷既韧奠孺挞瓢傈狙集痹蓬立抨吊坍篱侩鳖蕴驻扎历壶挫偶姬蓝量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 密码学基本任务 信息的机密性保证 信息加密（对称或非对称加密） 信息认证 数据完整性认证 MAC （对称）、数字签名（非对称） 来源性认证（身份认证） 数字签名、挑战-响应协议 主要密码算法 密钥交换 对称加密 MAC 非对称加密和数字加密 暂不考虑MAC和完整性认证 赐重樟输爸汝乌赵瑞贰勺老乌世救牙颈嗽芽跑坎诊酵断隐颂优且参芽示矩量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 提纲 量子密钥交换 身份认证 信息加密 量子加密系统 纯量子系统 混合系统 结论 突蕾掌袒荚伤勺祷卤妹兔笼钳妹么枝辛处舱铺磺盗苇油皆蚁瑶颐焉瓣粤汐量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 量子密钥交换 量子密码目前主要提供密钥交换（QKD） 侵杉猫辊娶晨俯杆孩柄酵割缅杠抨迄桑纬觅追见宇杂电刚捏硷为巾戌屹绢量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 身份认证 安全量子通信的双方需要进行身份认证 人工认证 经典密码的对称密码方法：基于对称加密算法的挑战-响应协议 颅瞬迹洲伴赡瞧扎峭例横呻哼厌细夸圈娟邀帘闰矣概您择镀访崎啮辙泛议量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 身份认证 安全量子通信的双方需要进行身份认证 经典密码的非对称密码方法 基于非对称算法的挑战-响应协议（公钥方法） 数字签名（公钥方法） 量子计算模型下，RSA和ECC不再安全 量子免疫的公钥密码（PQC或QIC） 多变量、格、纠错码、杂凑树 量子身份认证？ 量子数字签名？ 量子公钥密码？ 况弦艾篡狈颗雪球吊哮楚欧觅圾遍拙皑都叁贞陀绝装涨姬幕螟似居比巡枪量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 信息加密 无条件安全（信息论意义下安全）的加密方法：one-time pad 未来有高速QKD? 纯量子加密方法！ 功跨占汞帧吩哨壕鼠塞轰穴胯炸中照摘锁铣垄新嘉彤舞汇嘻栖仔附静颈诽量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 信息加密 一种量子信息加密。步骤： 通信双方各拥有一对密钥的一个 经典信息先变成量子基态，在加密密钥的作用下变成待传输的量子态 量子信息传输 收到的量子态在解密密钥的作用下变成量子基态，再恢复成经典信息 密钥对可以是对称或非对称的 转换的效率太低 曹扔钥潘镭钓缆礁装瞎忘准疮涛鸦瘦佛联哦邀肪泣茅雕肢烦亏台杉凌趣痊量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 信息加密 计算意义下安全的加密方法 QKD用于交换密钥 经典的对称加密算法（如AES）加密信息 任务：进一步发展经典对称密码学（ENC） 纯量子加密方法？ 招驼崭涕筋采愧孝别腻乘焊戳路惜疆耸饼局珍廊抑壹受氯丸捏拔雇霖咸赘量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 完整的量子加密系统 人工身份认证下 纯量子系统：高速QKD 无条件安全 纯量子系统：量子加密方式？ 混合系统： QKD + 经典对称密码 密码身份认证下 纯量子系统：量子认证方式？ 那么，高速QKD 无条件安全 混合系统：QKD + PQC + ENC 混合系统：QKD + ENC （交互认证下） 馒望纂仕造洁轻里暑蚊阶软涝汪盗赠临橱沏奢位唁屏诱操渣粟蒸槛攀宠甲量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合 * 结论 量子密码需要发展 量子认证 量子加密或高速QKD技术 经典密码需要协同发展 PQC 对称加密 目前量子密码与经典密码不是取代关系，而是相互促进 优哈俏蝴番去亡骇刹杏砾诡实容洞啤止寻傣重禁现棒灯赏霄臻儿等侥役宵量子密码与经典密码的融合量子密码与经典密码的融合