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整个全球安全基础设施基本上依赖于 20 世纪 70 年代末设想的公钥加密模型（用于执行密钥分发）和使用快速对称密码（用于执行加密）的组合 [1–4]。在这种背景下，RSA 无处不在，但其有效性和安全性仅依赖于计算难度假设。换句话说，足够强大的计算设备可能会构成威胁。事实证明，量子计算机开始受到广泛关注，部分原因就在于此。Shor 算法 [5] 可以及时破解 RSA，这是我们今天拥有的即使是最强大的超级计算机也绝对无法做到的。虽然目前，现有的量子计算机还不够先进，无法针对 RSA 使用的那些大参数运行 Shor 算法，但威胁是真实存在的、不可避免的，因此必须加以解决。对称密码（例如 AES）在一定程度上容易受到 Grover 算法的攻击 [6]，这是量子信息领域的一项基本成果，可以加速暴力攻击，将密钥的安全性降低至其长度的一半，这意味着在运行 Grover 算法的量子计算机面前，256 位密钥的安全性相当于 128 位密钥的安全性 [7–9]。在这里，我们重点介绍 Grover 算法的工作原理，并分析了在 IBM 的 Quantum Experience 平台上实现该算法的一些结果，源代码见清单 1。
量子时代的信息安全
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