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非对称密码学 (又称公钥密码学) 是我们系统的基石之一：它被广泛用于加密、数字签名和密钥协商算法 (如 RSA [ 1 ]、DSA [ 2 ] 和 ECDH [ 3 ])，而这些算法则嵌入在互联网通信中最广泛使用的协议中 (如 TLS [ 4 ])。这些密码系统依赖于这样的假设：某些问题 (如素数分解和离散对数问题) 在使用传统计算的情况下很难在合理的时间内解决：由于这种“计算”安全性，以及缺乏能够破解它们的有效算法，这些问题被认为是安全的。量子计算利用量子物理学，提供了一个完全不同的环境，并因此能够在多项式时间内解决难题的新算法 (例如，用于素数分解的 Shor 算法 [ 5 ])。目前，量子计算机还不足以对这些密码系统构成真正的威胁，但随着 Google 1 和 IBM 2 等众多贡献者的加入，研究进展越来越快，推动了技术发展。一些算法的破解时间已经进行了讨论 [ 6 ]，结果显示 2048 位 RSA 分解只需 8 小时。需要找到传统密码系统的替代解决方案来克服这一威胁。
软件化基础设施中的量子密钥分发
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