量子计算机来了！ 还有安全问题！

就在2017年5月3日，世界科技界迎来一则重磅消息：全球首台超越早期经典计算机的光量子计算机在中国诞生。 这个“世界第一”是货真价实的“中国制造”。 量子计算机的诞生，将改变世界计算机和半导体产业链格局。 作为量子计算的技术制高点，多粒子纠缠的调控一直是国际竞争的焦点。 在光子系统方面，我国在国际上率先实现了五光子、六光子、八光子和十光子纠缠，并一直保持国际领先水平。 在超导系统方面，2015年，谷歌、美国宇航局和加州大学圣巴巴拉分校宣布实现了对9个超导量子位的高精度操控。 这一记录被中国科学家团队打破。

随后在6月份，在北京举行的“阿里巴巴科技下午茶”活动上，阿里巴巴集团首席通信科学家谢崇进博士介绍了阿里巴巴NASA项目——量子通信技术的发展规划。 据介绍，除了继续研发量子通信技术，阿里巴巴还将通过阿里云向全球企业输出量子通信安全服务。 3月，阿里云在云上发布了全球首个商用量子通信服务，开启了量子信息科学普惠发展的大门。

为什么量子计算机会在2017年突然升温？ 我们必须从摩尔定律开始。

对于计算机领域来说，摩尔定律可以说是整个计算机行业最重要的定律。 这实际上是一个预测：微处理器中的晶体管数量每两年就会翻一番——这意味着芯片的处理能力也会翻一番。 这种指数级增长将 1970 年代的大型家用电脑变成了 80 年代和 90 年代更先进的机器，进而催生了高速互联网、智能手机和现在联网的汽车、智能冰箱和自动气候控制。 恒温器等。从20世纪90年代开始，整个计算机行业都遵循摩尔定律一步步发展。

但现在，这条轨迹即将结束。 半导体行业的技术升级正在放缓，尤其是芯片处理器行业。 10nm处理器进入市场的时间比预期晚了很多，所以相应载板的进入市场的计划也被推迟了。 当前市场上的 14nm 处理器比我们想象的要长得多。 从此前多家微处理器厂商的公告来看，换代早该进行了。 一般来说，新一代的CPU每两年就会推向市场。 但到目前为止，我们看到这次升级的步伐似乎慢了很多，比原计划晚了一年半。

其实和经济发展的道理是一样的。 传统计算机技术面临瓶颈。 如果发展停滞不前，计算机领域就会出现“经济危机”。 那么谁来接替已死的摩尔定律，拯救未来的计算机发展呢？ 量子计算机成为一种选择。

什么是量子计算机：

量子计算机是根据量子力学中的叠加原理和量子纠缠进行数据计算的计算机。 它在密码学、科学模拟、大数据处理等科研机构、企业和政府的应用中具有经典计算机无可比拟的优势。 下一代计算机。 量子计算机是理论上具有超高速并行计算和模拟能力的计算机。 有人曾经打过一个比方：如果说传统计算机的速度是自行车，那么量子计算机的速度就像是飞机。 例如，操纵50个微观粒子的量子计算机在处理特定问题时，比目前最快的超级计算机“神威·太湖之光”还要好。

其实我担心的是量子计算对网络安全的影响。

随着量子计算机的发展，传统的摩尔定律可能在未来10到15年内被量子计算所取代。 今天需要几年才能计算出来的数据量，如果用量子计算可能只需要几秒钟，因为量子的计算速度是10的24次方，而且量子计算的通用性很强，可以用在任何场景，用在通信上就是通信，用在计算上就是计算，用在人工智能上就是人工智能。 从本质上讲，量子人工智能的计算能力为其发展提供了革命性的工具。 使用相干叠加，实现了计算。 无与伦比的超强计算能力，可成倍加速学习能力和速度，轻松应对大数据。 挑战。 这是量子。 量子计算能力不可估量，其未来更不可估量。 因此，传统的摩尔定律被推翻只是时间问题。

但我们真的准备好了吗？

随着量子计算机的落地，未来网络安全与密码、通信、半导体等一系列行业都将发生翻天覆地的变化。 例如，量子计算机强大的计算能力将彻底打败目前的传统安全算法体系。 滑铁卢大学量子计算研究所联合创始人、全球风险研究所特别顾问 Michelle Mosca 在一份报告中警告说：“随着量子计算的出现，我们今天使用的公钥密码学工具有 1 个 A /7的概率比特币量子计算机，到2026年就会崩溃。2031年，这个概率会突然跳到50%。

此类威胁源于量子计算机的运行方式与传统计算机完全不同。 在传统计算中，数字要么是 0 要么是 1，但量子计算依赖于称为量子比特或“量子比特”的原子级单位比特币量子计算机，它可以同时表示叠加态的 0 和 1。 性能和效率的显着提升是其中的好处之一，但凡事总是有利有弊。 量子计算的一个意想不到的后果是彻底颠覆了目前支持网络安全的一些加密工具。 加密通常依赖于分解大数的难度，但研究人员最近证明，第一台 5 原子量子计算机可以破解这种加密。 包含最常用的DES、HASH、RSA算法。

预计在未来 15 到 20 年内，针对当今密码学的量子计算机攻击将成为现实。 一旦面世，量子计算机可以比现有计算机更快地完成某些计算，甚至可以威胁到最知名的安全算法，例如国际上的toRSA和ECC，以及中国发明的国密算法SM2。 目前，各种互联网标准，如传输层安全 (TLS)、S/MIME 或 PGP/GPG，都采用基于 RSA 或 ECC 的加密方法来保护金融、计算机、服务器或工业控制系统中的数据通信。 众所周知的例子有以“https”开头的网上银行或手机上的“即时通讯”加密等。可以肯定的是，所有银行，政府甚至军队都使用的RSA密码（国家原则国内使用的secret SM2算法大致相同）将首当其冲的成为各种安全系统所面临的威胁。 （本文微信公众号“物联网芯片”作者是国内最大的专注物联网芯片、NB-IOT、移动支付、半导体等行业产品及动态的新媒体平台）

搞笑的是，美国国家安全局有很好的量子技术可以破解比特币，却说他们不会干，因为Enigma密码系统在二战期间被破解了，结果是敌人升级了技术，所以他们不想主动发起安全攻击竞赛，这是掩耳盗铃的好理由，嘿嘿嘿。 我只能说，如果量子计算机能够量产，传统秘钥系统被破解只是时间问题，这不以人的意志为转移。 这不亚于原子弹对世界格局的影响。

最后总结：从目前来看，安防行业还没有准备好面对量子计算机。

微信公众号“物联网芯片”是国内最大的聚焦物联网芯片、NB-IOT、移动支付等行业产品和趋势的新媒体平台：物联网安全、物联网芯片、移动支付、物联网标准、智能家居、NB- IOT.加入相关行业微信交流群，请加微信seciot申请，申请中请注明：XX行业+公司名称+职位 返回搜狐查看更多