密码学是研究编制密码和破译密码的技术学科,常被认为数学和计算科学的分支。

1942年,美国从破译日本海军密报中,获悉日军途岛地区的作战意图和兵力部署,从而以劣势兵力击破日本海军主力,扭转了太平洋区域的战局。在二战期间,密码学起到了非常重要的作用。
而随着现在信息化和数字化社会的发展,人们对信息安全和保密的重要性认识不断提高。

1997年,美国国家标准局公布实施了“美国数据加密标准(DES)”,民间也开始全面介入密码学的研究和应用中。
加密技术通常分为两类:对称式和非对称式。

对称式加密就是加密与解密使用同一种密钥,通常称之为“Session Key”,被当今世界广泛使用。
而非对称式加密,通常有两种密钥,“公钥”和“私钥”,其中“公钥”是可以公开的,私钥“”却不能,只能由持有人掌控。可以更好的避免密钥传输的安全问题。
我们常见的几种加密算法有,RSA(非对称)、DES(对称)、AES(对称算法)等等。这些算法都是服务在信息安全领域,是计算机科学家们智慧结晶。
但任何密码都是有可能被人破解的,比如安全性极高的AES 256算法就曾被人用旁路攻击的方式破解过。

更别说算法都是基于算力上的,随着科技的发展,未来出现的量子计算机,面对这种指数级增长的算力,传统加密算法基本都会被淘汰掉。

所以在这之前,尤其是在国家安全方面上,我们可能需要一个绝对安全的通讯形式,也就是量子通讯。
量子通讯是由量子纠缠、量子不可克隆原理、密钥分配和隐形传态四个部分组成,它以量子态为信息载体,利用量子力学的一些基本物理原理进行传输和保护信息。

在量子密钥分发的机制里,给定两个处于量子纠缠的粒子,观察其中任意一个粒子,都会使纠缠状态坍塌,信号也会随着之中断,任何窃听动作都会被察觉。在这样的通讯技术面前,发送信息,理论上是绝对安全的。
除非有人能在能够在不导致坍塌的情况下,对纠缠的光子进行观察,但这是不可能做到的,至少对我们人类来说。
所以量子通讯是迄今为止唯一被严格证明无条件安全的通讯方式,可以有效解决信息安全问题。
不过对于目前来说,量子通讯最大的难题还是量子中继器,这个问题一旦可以解决,量子通讯就有商用化的可能,至少在中长距离的通讯上,密码学可以基本淘汰了。
