हाल के शोधों से संकेत मिलता है कि क्वांटम एल्गोरिदम विशिष्ट एल्गोरिथ्म समस्याओं को हल करने में सक्षम हैं जो क्लासिक एल्गोरिदम की तुलना में बहुत तेज हैं।
क्या एन्क्रिप्शन के लिए कोई क्वांटम एल्गोरिदम विकसित किया गया है?
मुझे BB84 के बारे में पता है , लेकिन यह केवल नेटवर्किंग को हल करने के लिए एक आंशिक समाधान प्रतीत होता है।
जवाबों:
क्वांटम क्रिप्टोग्राफी क्रिप्टोग्राफ़िक प्रोटोकॉल को निष्पादित करने के लिए विस्तृत भौतिक मशीनरी पर निर्भर करती है, जिसकी सुरक्षा क्वांटम यांत्रिकी (सैद्धांतिक रूप से, वैसे भी) के स्वयंसिद्ध पर टिकी हुई है।
BB84 प्रोटोकॉल पर विकिपीडिया प्रविष्टि को उद्धृत करने के लिए:
प्रोटोकॉल की सुरक्षा गैर-ऑर्थोगोनल राज्यों में सूचना को एन्कोडिंग से आती है। क्वांटम अनिश्चितता का मतलब है कि इन राज्यों को मूल स्थिति को परेशान किए बिना सामान्य रूप से मापा नहीं जा सकता है (देखें कोई क्लोनिंग प्रमेय नहीं)।
"क्वांटम क्रिप्टोग्राफी को सुरक्षित बनाता है" के बारे में एक अच्छा सवाल और जवाब है । crypto.stackexchange पर। वे क्रियात्मक हैं, इसलिए मैं यहां सामग्री की नकल करने से बचूंगा।
प्रोटोकॉल के एक रन को निष्पादित करने के लिए क्वांटम क्रिप्टोग्राफी को विशेष मशीनरी की आवश्यकता होती है। यह आधुनिक क्रिप्टोग्राफी की तुलना में एक गैर-नगण्य नुकसान है। यदि आप क्वांटम क्रिप्टोग्राफी का उपयोग करना चाहते हैं, तो आपको सेवा प्रदान करने वाली वाणिज्यिक संस्थाओं में से एक का भुगतान करना होगा ।
आधुनिक क्रिप्टोग्राफी सॉफ्टवेयर में लागू गणितीय एल्गोरिदम का उपयोग करती है, जिसे किसी भी पुराने कंप्यूटर द्वारा पर्याप्त संसाधनों के साथ किया जा सकता है (जो इस दिन और उम्र में लगभग सभी कंप्यूटर हैं)। एल्गोरिदम के आउटपुट को एक मनमाना संचार माध्यम के माध्यम से प्रेषित किया जा सकता है।
यदि आप अपने वेब ब्राउज़र में URL के बगल में एक हरे रंग का पैडलॉक देखते हैं, तो इसका मतलब है कि इस साइट के लिए आपका कनेक्शन आधुनिक क्रिप्टोग्राफी द्वारा सुरक्षित किया जा रहा है - जो प्रभावी रूप से मुफ्त में किया जा रहा है, जहां तक आप चिंतित थे।
क्वांटम क्रिप्टोग्राफी को अक्सर ब्रह्मांड के नियमों के कारण बिना शर्त के अटूट माना जाता है। यह सच होने के लिए बहुत अच्छा लगता है, और यह दुर्भाग्य से है। आपके संदेश को प्राप्त करने के लिए किसी को इंतजार करने से रोकने के लिए कुछ भी नहीं है, फिर आपको धमकी देने के लिए कि जब तक आप यह नहीं बताएंगे कि संदेश क्या था । हार्डवेयर के साथ छेड़छाड़ करने की एक प्रतिकूल क्षमता का मुद्दा भी है। इन बिंदुओं की गहराई से लेकिन गहन समीक्षा के लिए, cr.yp.to पर ब्लॉग पोस्ट देखें ।
मूल रूप से, सभी सुरक्षित रूप से सुरक्षित क्रिप्टोग्राफिक तकनीकों के साथ , ये गारंटी केवल उन मान्यताओं के ढांचे के भीतर प्रदान की जाती हैं जो प्रमाण पर आराम करते हैं। एक विरोधी जो इन धारणाओं में छेद पाता है वह एल्गोरिदम की पेशकश की सैद्धांतिक गारंटी को दरकिनार कर सकता है। यह कहना नहीं है कि क्यूसी पूरी तरह से बेकार और अति-कार्यात्मक है, लेकिन यह कि "सिद्ध सुरक्षा", हमेशा की तरह, मान्यताओं के कुछ सेटों पर आराम करने के लिए समझने की आवश्यकता है जो अभ्यास में उल्लंघन हो सकते हैं।
एक क्रिप्टोग्राफ़िक प्राइमेटिव है जो केवल क्वांटम गणना के साथ ही साकार होता है : एक रिवोकेबल टाइमलॉक । आधार विचार एक ऐसी समस्या को स्थापित करने के लिए है, जिसे क्वांटम कंप्यूटर पर हल करने के लिए एक निश्चित समय की आवश्यकता होती है, लेकिन क्वांटम गणना को एक उचित तरीके से रद्द किया जा सकता है ।
मुझे लगता है कि आपके प्रश्न के कई दिलचस्प उत्तर हैं, लेकिन मैं यह इंगित करना चाहूंगा कि मैं व्यक्तिगत रूप से क्रिप्टोग्राफी के लिए क्वांटम सिद्धांत के सबसे मंत्रमुग्ध परिणाम का पता लगाता हूं।
सबसे आकर्षक क्वांटम घटना है कि कोई शास्त्रीय समकक्ष है कोई क्लोनिंग है । यह अनिवार्य रूप से इसका मतलब है कि यदि आपके पास कुछ क्वांटम राज्य के बारे में पर्याप्त जानकारी नहीं है, तो आप इसकी अधिक प्रतियां तैयार नहीं कर सकते हैं। यह (अनौपचारिक रूप से) अनिश्चितता के सिद्धांत के एक बंधन के रूप में देखा जा सकता है: यदि आप एक ऐसी प्रणाली की दो सही प्रतियाँ तैयार कर सकते हैं जिसके बारे में आप कुछ भी नहीं जानते हैं, तो कुछ भी आपको प्रत्येक कॉपी को एक अलग आधार में मापने से नहीं रोकता है, जिससे दो पारस्परिक रूप से निष्पक्ष ज्ञान प्राप्त होता है गुण (उदाहरण के लिए, यदि आप एक इलेक्ट्रॉन को पूरी तरह से कॉपी कर सकते हैं, तो आप इसकी गति को एक कॉपी में और दूसरे में इसकी स्थिति को माप सकते हैं)।
, और अंतर्निहित धारणा यह है कि हम हमेशा एल्गोरिथ्म दोहरा सकते हैं। शास्त्रीय रूप से, जबकि यह धारणा आम तौर पर क्वांटम दायरे में नहीं रहती है, क्योंकि इनपुट स्थिति को मापा जा सकता है और इस तरह अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो सकता है। यह मैरियट और वाट्रस द्वारा दिखाया गया था कि बीक्यूपी एल्गोरिदम को अभी भी इस तरह से बढ़ाया जा सकता है, लेकिन ऐसा करने का तरीका अत्यधिक गैर-तुच्छ है।
जैसा कि आपने उम्मीद की होगी, अब "नींबू पानी नींबू पानी" चरण में आता है। क्योंकि यदि क्लोनिंग की स्थिति असंभव है, तो क्या हम उन चीजों को डिजाइन करने के लिए अपने लाभ का लाभ उठा सकते हैं, जैसे कि हम चाहते हैं कि लोग पैसे की नकल न करें?
आश्चर्यजनक रूप से, यह विचार क्वांटम अभिकलन और सूचना के अधिकांश को दर्शाता है। 1968 की शुरुआत में, स्टीव वेसनर ने पैसे को लागू करने के लिए नो-क्लोनिंग लागू करने का प्रस्ताव रखा जो कि शारीरिक रूप से असंभव है। अधिक आश्चर्यजनक रूप से, उसका निर्माण अत्यंत सरल है और केवल स्थानीय हैडमार्ड फाटकों को लागू करने की क्षमता की आवश्यकता होती है (और इसके परिणामस्वरूप, पैसा पूरी तरह से अलग करने योग्य स्थिति में एन्कोडेड है)। दुर्भाग्य से, जैसा कि कहानी जाती है, ऐसा लगता है कि विस्नर एक दशक से अधिक समय तक अपनी सफलता को प्रकाशित करने में सक्षम नहीं था।
नो-क्लोनिंग के अनुप्रयोगों को बहुत आगे बढ़ाया गया है, और सार्वजनिक क्वांटम मनी (विस्नर की योजना में) जैसी बहुत ही आगे की समस्याओं का अनुसंधान चल रहा है , जिसने केवल पैसा बनाया है वह इसे सत्यापित कर सकता है। यह सवाल का गुण है: क्या यह सक्षम है। पैसा कमाएँ जिसे कोई भी सत्यापित कर सकता है लेकिन कोई भी नहीं बना सकता है) ( यह भी देखें ), क्वांटम कॉपी सुरक्षा , अयोग्य एन्क्रिप्शन , एक समय हस्ताक्षर टोकन, आदि .. ये सभी आकर्षक आदिम हैं जो शास्त्रीय रूप से असंभव हैं, लेकिन क्वांटम संगणना (कुछ हल्के कम्प्यूटेशनल मान्यताओं के तहत) का उपयोग करना संभव हो सकता है। कला की वर्तमान स्थिति यह है कि इस तरह के लगभग सभी निर्माण या तो मजबूत (या सिर्फ अनियमित) मान्यताओं पर निर्भर हैं, या कुछ अवास्तविक ओरेकल के अस्तित्व पर। लेकिन ध्यान रखें कि ये प्रश्न अपेक्षाकृत नए हैं, और उन्हें शामिल करने वाला शोध बहुत सक्रिय है!