【如何從一部手機的量子亂數字發生器】

明道

【如何從一部手機的量子亂數字發生器】

 

將應用程式的

當您使用您的行動電話的信用卡交易時，你感到緊張嗎？你的煩惱很快就可能是過去的事，由於低成本的設備，可以給可擕式設備帶來強大的加密技術。

那是Bruno 桑吉內蒂和瑞士日內瓦大學的同事已創建使用低成本電子元件包括手機攝像頭的量子亂數字發生器 （QRNG） 的目標。

現代的加密協定要求真正的亂數序列的快速生成。這些用來創建"鑰匙"，允許個人進行加密和解密敏感資訊 （如密碼和銀行資料。

這兩個數字的來臨是一項重大的技術挑戰，因為電腦是完全確定，因此不能夠創造真正的亂數字。

加密系統往往依賴于輸出的數位是將近隨機序列的"偽亂數"發電機。

雖然一些這些發電機很好，一種基於偽隨機序列的加密系統是容易被駭客破解比使用亂數字的系統。

在本質上隨機 — — 如核或噪音在電子電路中的放射性衰變的物理系統上進行測量，可以生成真正的亂數字。

然而，現有測量技術往往非常昂貴或過於緩慢，實際使用。

確保您的行動電話，例如，需要約 1 kbit/s 的生成率。

光子計數

現在桑吉內蒂和同事 Anthony 馬丁，Hugo 斯賓登和Nicolas Gisin已經使用 800 萬圖元相機從諾基亞 N9 智慧手機來創建能提供亂數在 1.25 Gbit/s 的設備。

該系統利用相機是非常敏感的它可以用於計算的影響每個其單個圖元的光子數的事實。

光是一個傳統的 LED，電子和空穴結合起來創造光子所提供的。

這是一個量子機械過程，因此在固定的時間內產生的光子的數量不固定的而是隨機的。

攝像頭和 LED 被調整，以便每個圖元檢測約 400 光子在一個短的曝光時間。

光子數的所有相機圖元輸出的亂數序列"榨汁機"演算法相結合。

在瑞士的實驗中，相機用來創建 1.25 Gbit/s 的亂數字流。

任何亂數字產生器的一個擔心是這些數位可能受在可預測的方式 (古典) 的非量子效應在系統中。

這可能導致測量偏差，例如，這可以偏向某些數位而不是其他人。

如果潛在的竊聽者對發電機瞭若指掌，他們可能會原則上預測其輸出的古典元件。

這將使它容易裂縫系統。

Mindbogglingly 隨機

然而，當考慮這種偏見，團隊認為使用者將不得不產生遐想 10118亂數之前他們會注意到一個完全隨機序列的偏離。

桑吉內蒂告訴所有他的團隊 QRNG 的元件，可以將成本幾塊錢，可以很容易地集成在可擕式電子設備，包括手機的晶片上集成的非議。

"是否每個人都將很快有量子技術，這是它，"他說。

桑吉內蒂也適用于技術公司 ID Quantique 共同成立于 2001 年由 Gisin，使量子和經典加密系統裝置。他說，該公司正在考慮在商業化的 QRNG。

Anthony Laing的英國布里斯托爾大學的描述作為技術"很好的方式來生成亂數作為它利用技術已經在電話裡嵌入"。

然而，他警告說，"它有可能設計基於量子態的光具有不同的雜訊特徵，某些駭客和作者的這項工作無疑將對解決這些問題的方法"。

萊恩也認為這項技術可以用於量子密碼系統，從原理上是牢不可破："QRNG 也可以為量子金鑰分配協定的一個關鍵組成部分在通信的雙方一定要小心真正隨機的方式選擇他們的測量結果。"

QRNG 被述在arXiv預印本.

關於作者

麥高樂莊士敦是非議的編輯器

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Fmay%2F16%2Fhow-to-make-a-quantum-random-number-generator-from-a-mobile-phone