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量子密码学及其对我们的网络安全的影响
量子密码学正在开发中，并为我们当前的手段带来了许多挑战。一方面，我们需要能够对其进行工业化，并确保不同制造商的设备互操作性。此外，它要求安全标准正确应用该技术并安全地将钥匙转移到加利福斯。它甚至具有挑战，即具有更好的功能特征，无论物理环境如何，都提供了更多的钥匙。
验证经典mceliece：检查形式方法在后量子加密标准化中的作用
在计划的证明中将有足够的进步，以至于验证原始词将被视为平凡的，并且对任何新提出的算法都是有力的要求。尽管有这种乐观，但大多数提交了NIST Quantum cryp-tography标准化过程[5]在其开发中没有记录在其开发中使用计算机辅助加密。的确，只有两个提交的NTRU Prime [15]和Classic McEliece [8]提到了对改进其设计的任何潜在使用。NTRU Prime支持文档指出[15]，该方案的设计选择使其对其安全性属性更容易正式验证，并且作者已经开始努力验证针对参考信息的优化NTRU Prime实现[14]。经典的mceliece规范表明，需要对量子安全性的验证证明，并提到了对定时攻击的防御措施正式验证的潜力。此外，在评估迄今为止为标准化提出的任何方案评估时，计算机辅助的形式技术还没有太多使用。最近，NIST得出了其标准化过程的第三轮。在第三轮之后，未选择其余的基于代码的候选者进行标准化，但所有这些候选者都被转移到第四轮[1]。基于ISEGEN的方案Sike也已进入第四轮，但随后看到了对其潜在的硬问题的成功攻击[21]。如果选择了任何第四轮KEM候选人进行标准化，则它们很可能是基于代码的，这会激发这些候选人的进一步审查。剩下的基于代码的候选人的安全性知之甚少，尤其是经典的McEliece，这已经长期研究了。因此，其他标准将在评估和区分这些方案中起重要作用。我们认为，在此阶段，应用计算机辅助密码学的工具来研究这些方案至关重要。首先，使用这些工具进行审查和验证的每种方案的不适当性可能是评估的标准。其次，证明计划的设计或实施已被验证在该方案中进一步提供了解决方案。在这项工作中，我们专注于应用计算机辅助的加密技术，以开发经典的McEriece计划。我们的主要重点是将SAW/Cryptol工具链[25，20]应用于经典的McEliece参考实现。我们还使用互动定理供属依据来报告我们最近的e Ort在经典McEliece设计的基本方面的验证中。
ESCRYPT 后量子密码学咨询
非对称加密技术目前已得到广泛应用，但如今安全的算法将被未来的量子计算机破解。尽管量子计算的突破可能还需要几年时间，但企业需要及时为顺利过渡到量子安全系统做好准备。寻找合适的后量子算法并迁移到量子安全系统可能会带来许多挑战。
利用半导体量子点高度纠缠光子的量子密码学
半导体量子点即使在最大亮度下也能发射极化纠缠光子对，且多对发射概率极低。使用保真度高达 0.987(8) 的量子点源，我们在此实现量子密钥分发，在 13 小时的时间跨度内，平均量子比特错误率低至 1.9%。为了验证原理，在两栋由 350 米长的光纤连接的建筑物之间使用 BBM92 协议执行密钥生成，在 80 MHz 的泵送速率下，平均原始（安全）密钥速率为 135 比特/秒（86 比特/秒），无需借助时间或频率过滤技术。我们的工作证明了量子点作为基于纠缠的量子密钥分发和量子网络的光源的可行性。通过提高激发速率并将量子点嵌入最先进的光子结构中，原则上可以实现每秒千兆比特范围内的密钥生成速率。
斯托克斯元全息图用于光学加密
记录版本：该预印本的一个版本于 2022 年 11 月 5 日在《自然通讯》上发表。已发布的版本请参阅 https://doi.org/10.1038/s41467-022-34542-9 。