خب بچه‌ها بیاید یه داستان جالب براتون تعریف کنم از دنیای کوانتوم و رمزنگاری، اونم تو یه فضای خیلی خاص که بهش میگن “کانال‌های وابسته به حالت کوانتومی”. حالا این یعنی چی؟ یعنی فضای ارتباطی‌ای که وضعیت یا حالتش می‌تونه عوض بشه و به حالِ خودش وابسته باشه و تازه همه‌چیش بر اساس قوانین عجیب کوانتومی طراحی شده!
حالا قضیه درباره چی بود؟ محقق‌ها اومدن گفتن که ما می‌خوایم یه جوری پیام رد و بدل کنیم (یا همون ارتباط برقرار کنیم) و اون وسط یه کلید رمز مخفی هم تولید کنیم. اما نکته‌ش چیه؟ این کار باید “covert” باشه. Covert یعنی یواشکی و طوری که کسی متوجه نشه یه اتفاقی داره میفته. مثل وقتی که دوستت تو کلاس برات پیامک می‌زنه، اما معلم اصلاً بو نمی‌بره!
حالا می‌دونی داستان چقدر جدی میشه وقتی پای کوانتوم وسط میاد؟ از اونجایی که تو کوانتوم کلی مفهوم عجیبه مثل درهم‌تنیدگی یا “Entanglement” (یعنی دو تا ذره جوری با هم جفت شدن که حتی اگه خیلی از هم دور باشن، یهویی حالت یکی، اون یکی رو هم تغییر میده)، اینجا محقق‌ها فرض گرفتن فرستنده همون اول با کانال یه همچین حالت درهم‌تنیده‌ای داره!
توی این تحقیق اومدن دو مدل امنیتی اصلی رو بررسی کردن:
- مدلی که توش فرستنده باید به صورت مخفی با گیرنده حرف بزنه و همزمان یواشکی یه کلید رمز هم بسازه.
- مدلی که فرستنده پیام کاملاً امن (Secure) رو همزمان هم پنهانی می‌فرسته و هم یه کلید رمز تولید می‌کنه. Secure یعنی پیام به هیچ وجه قابل خوندن برای کس دیگه‌ای نیست.
حالا جالبش اینجاست که محقق‌ها موفق شدن فرمول‌هایی دربیارن (هم تو حالت تک‌شات، یعنی فقط یه بار ارتباط، هم حالت بلندمدت و پیوسته یا همون Asymptotic یعنی وقتی کلی پیام در طول زمان می‌فرستن) که نشون میده در هر دو مدل واقعاً میشه به طور همزمان پیام و کلید مخفی تولید کرد و سرعت مثبت (یعنی نه صفر درصد موفقیت!) براش بدست آوردن. این یه پیشرفت حسابی حساب میشه چون قبلاً تو نسخه‌های کلاسیک (مثل تلفن و اینترنت معمولی) فقط بعضی شرایط خاص این کار شدنی بود.
اگه بخوای خیلی تخصصی‌تر بدونی، این مقاله اولین بار تونسته نشون بده که میشه با سرعت مثبت (یعنی یه مقدار قابل توجه) کلید رمز مخفی ساخت و همزمان یواشکی پیام رد و بدل کرد، اونم با استفاده از کانال کوانتومی که وابسته به حالت هم هست! یعنی قبلاً کسی نتونسته بود همچین اثباتی برای فضای کوانتومی بیاره.
یه نکته تکمیلی هم بگم که اگه حالت کلاسیک باشه، یعنی همون شبکه‌های معمولی و غیرکوانتومی، و هم فرستنده هم گیرنده وضعیت کانال رو (
به قول معروف Non-Causal یعنی قبل از شروع ارتباط) بدونن، اون وقت نتایج این تیم بهترین حالت ممکن رو هم پوشش میدن.
خلاصه، اگه برات جالبه بدونی دنیا داره به چه سمتی میره در زمینه ارتباطات امن و مخفی، این مقاله یه بمب جدیده! دارن یاد می‌گیرن چطوری تو فضای کوانتومی هم یواشکی حرف بزنن و کلید رمز بسازن که هیچ سیستم شنود و هکری نتونه کشفش کنه. دنیای جاسوسی و امنیت اطلاعات با این چیزها قراره خیلی زیر و رو بشه!
منبع: +
