رمزنگاری کوانتومی - قسمت اول

واضح آرشیو وب فارسی:فان پاتوق: رمزنگاری کوانتومی - قسمت اول

رمزنگاری هنرِ ابداعِ کدها و الگوریتم.هاست

مروری بر رمزنگاری
رمزنگاری (cryptography) به عملِ پنهان کردنِ اطلاعات می.گویند و هدف از آن انتقالِ اطلاعات به شیوه.ایست که دسترسی به اطلاعات تنها به گیرنده.یِ موردنظر محدود شود حتی اگر خودِ مطلبِ رمزگذاری شده در هنگامِ انتقال توسطِ افرادِ دیگر دریافت گردد. فنونِ رمزنگاریِ موجود به دو دسته.یِ سنتی و نوین تقسیم می.شوند. رمزنگاریِ سنتی که در زمان.هایِ گذشته مورد استفاده قرار می.گرفت شاملِ شیوه.هایِ دستیِ ساده.ای مانندِ تغییرِ ترتیبِ حروف و یا عوض کردنِ یک سری از حروف با حروفِ دیگر بود. در مقابل فنونِ جدید از کامپیوترها که تواناییِ به کارگیریِ الگوریتم.هایِ پیچیده را دارا هستند استفاده می.کنند. علاوه بر این کامپیوترها می.توانند هر نوع داده.ای را که قابلِ نمایش دادن به صورت دودویی (binary) باشند رمزگذاری کنند، برخلافِ روش.هایِ سنتی که تنها به متن.هایِ نوشتاری محدود می.شدند. با توجه به پیدایشِ شبکه.هایِ ارتباطی مانندِ اینترنت، ایمیل و تلفن.هایِ همراه که در آن.ها از طریقِ یک کانالِ عمومی اطلاعاتِ مهمِ سیاسی، تجاری، مالی و شخصی مبادله می.شود، علمِ رمزنگاری از اهمیتِ روزافزونی برخوردار گردیده است.

رمزنگاری کلاسیک دو شاخه.ی رمزنگاریِ کلاسیکِ نوین را می.توان رمزنگاریِ کلیدِ عمومی (PKC) و سری (SKC) عنوان نمود.

رمزنگاری هنرِ ابداعِ کدها و الگوریتم.هاست. در

رمزنگاری اطلاعات توسطِ یک الگوریتم رمزگذاری و توسطِ یک الگوریتمِ دیگر رمزگشایی می.گردد که پنهان ماندنِ اطلاعات به امن بودنِ هر دو مرحله بستگی دارد. در روشِ SKC (رمزنگاریِ کلید سرّی) این الگوریتم ها اعلامِ عمومی می.شوند بدونِ این که امنیتِ متن در معرض خطر قرار گیرد. به این ترتیب که در این روش یک کلیدِ سری (یا دو کلید که به سادگی از روی هم قابل محاسبه باشند) بین دو استفاده.کننده به اشتراک گذاشته می.شود و به.همراه الگوریتم.ها برای تبدیل متن به رمز و بازگرداندن آن به حالت عادی مورد استفاده قرار می.گیرد. یک کلید مجموعه.ای از پارامترها است که سری ماندنِ آن مهم.ترین مساله در سری ماندنِ پیام در این روش است. اما مساله.یِ اصلی در این روش مبادله.یِ یک کلید سری است به این ترتیب که یا دو فرد باید با هم ملاقات کنند که بر سر یک کلید توافق کنند، که روش مناسبی در اغلب موارد نیست، یا باید از طریقِ یک کانالِ ارتباطیِ سری با هم تماس بر قرار کنند، که با توجه به حجمِ بالایِ تعداد افرادی که تمایل به فرستادنِ اطلاعات دارند ایجادِ کانال.های سری به.تعداد زیاد عملا غیرممکن است و اگر هم باشد به هر حال سختیِ ورود به این کانال به.معنیِ غیرممکن بودنِ آن نیست. برایِ از بین بردنِ مشکلِ توزیعِ کلید، رمزنگاریِ PKC (رمزنگاریِ کلید عمومی) در سال 1976 در مقاله.یِ Whitfield Diffie و Martin Hellman معرفی شد. در این روش از دو کلیدِ متفاوت اما از نظر ریاضی مرتبط استفاده می.شود: کلیدِ عمومی و خصوصی. کلیدِ عمومی که در مرحله.یِ رمزگذاری استفاده می.شود می.تواند در اختیارِ عموم قرار گیرد ولی کلیدِ خصوصی که برایِ رمزگشایی استفاده می.شود باید سری بماند. برایِ مثال سیستمِ RSA یک نمونه از PKC است که در آن فردی که می.خواهد پیامی دریافت کند باید دارایِ یک جعبه پیامِ (mailbox) با دو قفل باشد. صاحبِ جعبه میل یک کلید برای انداختنِ پیام به داخلِ جعبه منتشر می.کند ولی تنها خودِ او کلیدِ باز کردنِ جعبه و خواندنِ پیام.ها را دارد. این روش از دو تبدیلِ متقابلاً عکسِ هم استفاده می.کند که در آن انجام عملیات ریاضی از یک سو بسیار ساده.تر از سوی دیگر است. به این ترتیب کلیدِ عمومی به شکلی طراحی می.شود که محاسبه.یِ کلید خصوصی از رویِ آن عملا غیرممکن باشد. بنابراین در این روش استفاده.کننده.ها نیاز ندارند که بر سرِ یک کلیدِ سری توافق کنند و این روش امنیتش را به دشواریِ محاسبه.یِ کلیدِ خصوصی وابسته است. پس اگر فناوریِ جدیدی با قابلیتِ پردازشِ سریع مانندِ کامپیوترهایِ کوانتومی اختراع شوند امنیت این روش نیز یک شبه بر باد خواهد رفت.
رمزنگاری کوانتومی
Artur Ekert رمزنگاریِ کوانتومی اولین بار توسطِ Stephen Wiesner در اوایل دهه.یِ 1970 ارائه شد که مقاله.یِ وی در این زمینه در سال 1983 به چاپ رسید و در سالِ 1990 یک دانشجویِ دوره.ی دکتریِ دانشگاهِ oxford به نامِ Artur Ekert روشِ دیگری برای رمزنگاری کوانتومی ارائه داد. رمزنگاریِ کوانتومی تنها برایِ تولید و توزیعِ کلید استفاده می.شود و نه برای انتقالِ اطلاعات. این کلید در مراحلِ بعدی می.تواند با هر الگوریتمِ رمزگذاری (یا رمزگشایی) برایِ تبدیلِ پیام به رمز یا برعکس استفاده شود. برخلافِ رمزنگاریِ کلاسیک که به دشواریِ انجامِ عملیات ریاضیِ به خصوصی وابسته است، نمی.تواند شنودکننده (فردی که از راه.هایِ غیرمجاز می.خواهد به اطلاعات دسترسی یابد) را آشکارسازی نماید و پنهان ماندنِ کلید را تضمین کند، رمزنگاریِ کوانتومی که بر پایه.یِ اصولِ مکانیک کوانتومی استوار است از بین بردنِ تمامیِ این مشکلات را وعده می.دهد.

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: فان پاتوق]

[مشاهده در: www.funpatogh.com]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 462]