理论教育 通信保密技术在智慧系统导论中的应用

通信保密技术在智慧系统导论中的应用

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:网络信息都要靠通信技术来传输,因此通信保密技术成为网络安全技术的基础支撑。通信保密技术也经历了漫长的发展过程。加密算法、加密密钥和解密算法都是公开的,而只有解密密钥是非公开的,只有信息接收方知道,又称为公开密钥技术。因为解密密钥和加密密钥并不相同,窃听者很难从密文反推原来的消息,只有掌握解密密钥的信息接收方,才能将密文解密以还原原文。图4.10量子保密通信技术原理

通信保密技术在智慧系统导论中的应用

网络信息都要靠通信技术来传输,因此通信保密技术成为网络安全技术的基础支撑。通信保密技术也经历了漫长的发展过程。

1.对称密码技术

对称密码技术,就是说信息接收方解密所用的密钥与信息发送方加密所用的密钥是完全相同的,是对称密码,如图4.9所示。通信双方的密钥需要经过安全的通道由发送方传送给接收方。但这种密码体制已经被证明只有在仅用一次时才是完全安全的,再次使用时其安全性将大为降低。研究人员依靠计算复杂度的增加来提高密码的利用率,密钥可用时间的长短取决于对信息安全强度的要求和计算能力的高低。

图4.9 对称密码通信技术

2.非对称密码技术

非对称密码技术,就是说信息接收方解密所用的密钥,与信息发送方加密所用的密钥是不相同的,是非对称密码。加密算法、加密密钥和解密算法都是公开的,而只有解密密钥是非公开的,只有信息接收方知道,又称为公开密钥技术。因为解密密钥和加密密钥并不相同,窃听者很难从密文反推原来的消息,只有掌握解密密钥的信息接收方,才能将密文解密以还原原文。(www.daowen.com)

该技术的安全性主要依赖于解密计算的复杂性。例如,著名的RSA(Ron Rivest,Adi Shamir,Leonard Adleman,三位麻省理工学院研究者姓氏合称)算法,是应用大数分解质因子的原理,公钥是一个很大的数,接收的私钥是公钥的质因数。通常含有的质因子越大,将它们分解出来就越难。虽然没有通过数学理论严密证明这种密钥是无法破解的,但目前采用经典技术原理的计算机要完成这种计算,几乎没有可能,因此说非对称密码技术具有很高的安全性。

3.量子保密通信技术

然而,量子算法的出现,证明采用量子计算机可极大地缩短进行大数分解的时间,从而可轻而易举破译非对称密码技术的密码体系。总之,基于数学计算复杂性的密码技术体制终将被攻破,能与之抗衡的是全新的量子保密通信技术。

量子保密通信技术的安全性,基于海森堡测不准原理,以及量子不可克隆定理等量子力学中的基本原理,并不靠上述的计算复杂性来保证。量子保密通信技术把光子的量子态作为密钥或者信息载体,收发双方通过量子测量技术,检测出在传输的过程中,这些光子是否遭到了窃听者的截获,若确认遭到窃听,则直接丢弃所传输的密钥或所传输的信息,依靠这种确认机制确保通信过程的安全性,如图4.10所示。

图4.10 量子保密通信技术原理

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