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量子计算：对密码学的威胁 - ijrpr
数字时代的到来使密码学成为保护通信、金融交易和敏感数据的重要工具。当前的密码系统严重依赖于传统计算机难以解决的数学问题。量子计算机使用量子比特（也称为“量子位”）来存储和处理信息，而传统的传统计算机则基于传统计算并分别使用二进制位 0 和 1。量子计算[1]能够以比传统机器快得多的速度执行某些计算，有可能颠覆这些系统。本期刊探讨了量子计算的影响，并强调了密码学[2,4,6]的漏洞，并给出了威胁防护的潜在解决方案。
量子相估计算法的一些错误分析
许多量子算法中的关键元素[21，40]。具体示例包括Shor的算法[46]，幅度估计[11]，量子大都市采样[49]，状态预先促进[44]，大规模线性方程式[25]的解决方案[25]和一些非线性问题[48]。此外，它还在量子化学中直接应用[3,5,6,9,32,43,50,52]。该算法已包含在各种软件包中[6，14，53，54]。通常使用其特征向量|为单位运算符u进行相位估计算法| ψ⟩作为输入。通过将Hadamard Gates与受控门一起应用，算法将相变的二进制位映射到计算基础上，然后可以使用倒数量子傅立叶变换来提取该列表[40]。在[40]中概述了一个有见地的复杂性分析，该分析为所需量子位的数量提供了下限，t⩾N + log 2 + 1
用Physarum polycephalum撰写流行音乐...
诸如算法作曲家之类的创意系统经常使用人工智能模型，例如马尔可夫链，神经网络和遗传算法来模拟随机过程。非常规计算（UC）技术可以说明数据存储，处理，输入和输出的非数字方式。UC范式（例如生物计算和Quanth computing）钻探到二进制位以外的域，以处理复杂的非线性函数。在本文中，我们将Physarum Polycephalum作为过程来处理并为流行音乐生成创意数据。该有机体在撰写我们的歌曲《蠕动到我的草坪》的过程中担任合作者。尽管在该领域进行了研究，但文献缺乏流行音乐的例子，以及在创作音乐时如何控制有机体的非线性行为。这很重要，因为非线性表示形式不如常规数字手段那么明显。本研究旨在将这项技术分解给非专家和音乐家，以便他们可以将其纳入其创作过程中。更重要的是，它结合了电阻器和回忆录，以具有更大的灵活性，同时生成音乐并优化参数以进行更快的处理和性能。
量子纠错简介
在接下来的课程中，我们将开发一些技术来消除量子系统中不需要的变换。我们将这些不需要的变换称为“量子误差”。首先，考虑经典误差与量子误差的区别是很有用的。在经典硬件中，例如硬盘驱动器的盘片，铁磁材料中局部磁偶极矩的方向用于编码二进制位，即 0 或 1。磁偶极矩是由材料原子中的电子产生的，它们调整自旋方向，从而调整其固有磁偶极矩。由于费米-狄拉克统计产生的“交换能量”，这种调整在能量上是有利的。因此，如果外部磁场对单个电子的磁偶极矩施加的扭矩足以改变其相对于整体的方向，则电子将倾向于重新调整其磁偶极矩与整体。在量子硬件中，情况有所不同，实验者试图控制单个电子自旋态的叠加。在存在外部噪声的情况下，单个电子没有整体压力来保持其配置。此外，在经典情况下，材料电偶极矩的方向只能发生离散变化，例如从 0 到 1。在量子情况下，我们知道单个电子的自旋存在于自旋向上和自旋向下状态的叠加中，这由连续体描述。以孤立电子为例，其哈密顿量 H = ω σ z
DNA 作为数据存储
1. 编码。通过将独特的 DNA 核苷酸组合分配给特定的二进制位来编码信息。为了防止编码重复序列（这很难准确排序），通常使用两个或多个核苷酸来编码一个信息位。2. DNA 合成（写入数据）。DNA 由 A、T、G 和 C 核苷酸按照与编码数据相对应的序列构成。3. DNA 存储。通过封装和在稳定的温度下（从室温到 -80°C）存储，DNA 可防止降解和代码错误（通常由紫外线、湿气和氧气等环境因素引起）。4. 检索和 DNA 测序（检索和读取数据）。DNA 通常通过聚合酶链式反应 (PCR) 扩增，然后进行测序以确定核苷酸的顺序。正在开发新方法（例如“随机访问”检索），以避免在只需要部分信息时对整个 DNA 池进行测序的成本。方法可以使用“引物”选择性地靶向和扩增特定的 DNA 数据序列，或使用“条形码”序列标记 DNA 的特定部分以便更快速地检索。5. 解码。测序的 DNA 被转换或“解码”为代表原始数据的二进制代码。解码之前，可以使用纠错算法来识别和纠正在合成、保存或测序步骤中可能引入 DNA 的错误。
纸 - 基于DNA链的颜色图像的加密...
摘要 - 在这项研究中，一种新方法正在引起编码2D和3D颜色图像。将DNA链构造用作结构该方法的基础。此方法由两个主要阶段组成，即加密和解密阶段。每个阶段都包含多个操作，以达到所需的目标。在编码阶段，准备了一张特别的表格，以显示工作的机构。首先将DNA碱基编码为两个二进制订单，然后将两个零添加到字符串中，最终由四个二进制位组成，它们的大小与在二进制中表示的一组十六进制数字平行，然后在其中进行XOR操作，然后在两个值之间完成两个值，以使结果与原始代码完全不同。然后将我们获得的二进制值转换为十进制值，该值放置在阵列中，其大小与要编码的图像相同。最后，最后一个数组是用指数函数因子处理的，因此最终结果是100％编码图像。在解码阶段，构建了另一种算法，该算法反映了在加密阶段之前的工作，其中结果是原始图像的确切副本。值得注意的是，不同大小的标准图像被用作测试图像。该方法的性能评估是基于几个因素来计算的：MSE，峰值PSNR以及执行编码和解码过程所需的时间。在质量和时间方面与其他方法的结果相比，该方法获得了良好的结果。
遵循通往量子安全的路线图
上个月，世界经济论坛与英国金融行为管理局一起发布了一份有关金融部门量子安全性的白皮书。[1]白皮书旨在通过列出过渡到量子安全金融部门的路线图来为全球监管方法提供信息。本文列出了白皮书的关键考虑，并讨论了对公司和律师的影响。什么是量子计算？量子计算机利用量子力学的原理来执行计算或解决问题。传统计算机表示二进制位的信息（以0或1为特征）量子计算机使用量子位或Qubits，可以同时代表0和1。这种现象被称为叠加，允许量子计算机同时处理多个可能性。此外，多个量子位可以表现出量子纠缠，这是一种特殊的联系，一个量子的变化状态会影响他人。这通过多个量子位的相互作用产生更多的结果。这些能力使量子计算机比传统计算机更有效地解决了某些计算问题。新技术量子技术固有的风险具有巨大收益的潜力，但同样代表了一个重大威胁，尤其是在网络安全方面。例如，量子计算有望大大降低当前加密方法的有效性，尤其是不对称的密钥加密。“ [2]欧盟也将量子计算指定为对其这不仅仅是科幻小说从世界各地的立法者那里显而易见，这使量子技术成为战略优先事项。所有行业的公司都应开始关注该技术的新兴监管议程。在美国，白宫在国家安全备忘录中强调了“及时，公平地过渡到该国的加密系统，以互操作的量子抗量子抗性的加密……减轻量子的风险与2035年可行的量子风险一样多。
量子计算及其彻底改变信息处理的潜力
1. 引言 近年来，全球范围内对量子计算机的科学研究和金融投资急剧增加，量子计算机在理论上可以比任何传统计算系统更快地解决特定问题，而传统计算系统无法做到这一点。随着科学技术的进步，人们发明了新的方法来更新当前的技术和计算系统，从而实现技术突破。从 1832 年查尔斯·巴贝奇 (Charles Babbage) 的思想结晶到 1941 年德国工程师康拉德·楚泽 (Konrad Zuse) 发明的第一台可编程计算机，计算机领域多年来取得了显著的进步。虽然现代计算机比早期的计算机速度更快、更紧凑，但它们的根本原理仍然是相同的，即操纵和解释二进制位的编码，将其转化为对人类有用的计算结果。然而，1900 年，尼尔斯·玻尔 (Niels Bohr) 和马克斯·普朗克 (Max Planck) 提出了量子理论，该理论将彻底改变计算世界并催生量子计算。量子计算是一个多学科领域，它利用量子力学原理来解决传统计算机难以处理的问题。量子计算机和传统计算机的主要区别在于它们的基本运行方式——量子计算机利用量子力学原理有效地解决问题，而传统计算机则依靠经典物理学原理来处理信息。量子计算机使用量子比特（经典比特的量子对应物）来运行，并且遵循与使用二进制系统的传统计算机不同的规则集。与仅表示 0 或 1 的传统比特不同，量子比特可以存在于状态叠加中，从而允许并行处理和复杂计算。量子计算机的存在不仅会成倍地加快计算速度，而且还将使我们能够以更高的准确度和精度更好地理解基本量子现象。所有这些都使量子计算机能够彻底改变信息处理，因为它们能够解决传统计算机无法在多项式时间内解决的问题，例如加密、整数分解和优化。
探索图像密封造影中的高级技术和安全通信的日期隐藏
多媒体数据，例如图像，文本，文件或带有数据加密的视频。图像模拟是一种将图像隐藏在另一个图像中的技术。在图像密封造影中，封面图像被操纵，以使隐藏的数据看不见，这不会使其可疑，例如在加密中。相反，使用切解来检测任何秘密。图像中的消息并提取隐藏的信息[1]。在提出了一种略有不同的方法中，考虑了样式图像以及内部信息和掩护图像。生成的支撑图像被转换为给出的样式图像作为输入。揭示网络用于解码从Stego图像创建的秘密信息。与其他方法一样，使用基于VGG的自动编码器架构进行了任意调整秘密数据的大小，样式图像是通过自适应示例[2]完成的。该通道是因为CR和CB通道中的所有语义和颜色信息。此外，为了将有效载荷减少三分之二，隐藏的图像将转换为灰度图像格式。y通道Haltone Secret Image被馈送到编码器 - 模块网络以生成支撑图像。源图像是Y通道与CR和CB通道结合使用，以在YCRCB颜色空间中创建封面图像括号图像。为了编码隐藏的图像，Y通道DE Brace图像被馈回启示网络，以输出灰度刻度隐藏的图像。另外，将两种不同的变体用于生殖模型 - 基本和残留模型[3]。提出了k-lsb方法，其中k最小位被秘密消息替换。使用加密和隐肌的结合，其中封面图像的LSB被秘密图像的最重要位取代。使用伪随机数生成器来选择像素，并且每次旋转时都会对键进行加密。Stega分析使用熵过滤器检测并揭示秘密图像[4]。LSB方法也用于在视频中隐藏秘密信息笑话。视频是称为视频帧的图像序列。每个视频都被切成框架，秘密信息的二进制位隐藏在视频帧的LSB中。LSB替代方法和视频的基本形式结合了Huffman编码和LSB替代方法。另一种有趣的方法是将音频与录像带一起使用以改善隐藏性[5]。