量子加密技术在电子商务中的应用

当今社会，电子商务在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，为了保证通信安全，在网络通信中大量采用了加密和身份识别技术。其中有相当一部分是采用单向函数来实现的 ，这种技术在某种程度上虽然避免了他人侵入系统的可能性，但仍然避免不了诸如黑客之类的攻击。为了建立一个更安全的系统，我们有必要对加密技术进行改进，量子加密技术应运而生。

一、量子加密技术的特征

1、量子缠结性特征

量子态信息不像传统信息论中“0”、“1”序列态随电平变化而改变的编码形式，量子能够把“0”和“1”两个不同的状态“缠结”在一起同时出现。根据量子力学，粒子实际上不会在任何一个单独的地方存在，而是以不同概率出现在若干个不同的地方。

表现特征是测量一对粒子中的一个，便能确定另一个的测量结果，不论这两个粒子相距多远。

2、量子观测的不确定性

量子系统在测量时会受到扰动，也就是说，我们不能同时测量粒子的每个特征（比如位置和速率），当测量这两个量中的其中一个的值时就会破坏对另一个值的测量。量子世界中这种“不确定性”的规律是自然存在的。

3、光子具有突然改变偏振的方向性　

所谓偏振方向，是指震动产生偏转原先给定方向的一种形式。行进中的光子震动方向是任意的，震动方式或为垂直方向，或为水平方向，或为左、右倾斜α角方向，从而形成四种不同的偏振光。通过偏振滤光器的作用，可以将沿特定方向偏振的光子通过，其余光子则被吸收。如非偏振光，通常的灯光、太阳光之类，通过左倾斜α角偏振光滤光器后，只有沿左倾斜α角方向的偏振光子才能通过，其余光子则被吸收。

光子具有突然改变偏振方向并与偏振滤光器的倾斜方向保持一致的可能性。如果两者之间的倾斜度α很小，那么这种可能性的概率则很大；若α=90°。则可能性概率为0，若α=45°时，则可能性概率为50%。

4、量子具有不可克隆性　

根据量子力学的基本原理，若对单个量子进行克隆，则克隆出来的量子与输入的量子必然不会一模一样。

以上这些特征都是量子加密技术的应用基础和理论依据。量子加密技术在密码学上的应用分为两类：

一是对传统密码体制的分析，可以利用量子计算机来进行，二是利用量子密码加密，即可以在光纤一级实现密钥管理和文件加密，而这需要利用单光子的测不准原理。伴随着internet的发展，今后网络连接的发展方向将是全光纤网络，传统的密码体制可以利用量子加密技术来实现，密钥的交换和文件的加密可以在光纤一级来完成，而 Heisenberg的测不准原理则保证了其安全性。如果攻击者企图接收并检测信息发送方的信息，其造成的结果是量子状态的改变。对攻击者而言，这种改变是不可逆转和恢复的，而对收发方而言，则可很容易地检测出信息是　否受到攻击。

二、量子加密技术工作原理　

研究表明，利用量子加密技术可以解决许多传统密码理论难以解决的问题。

利用量子缠结特征构造缠结量子密码的思路是将一个光子割裂成一对缠结的光子（0与1混合体），依据“光子对”中光子偏振方向的不确定性，只要其中一个光子受干扰就会有明确的偏振方向，一旦确定其中一个光子的偏振方向，由于另一个光子的偏振方向与之相反，则可以准确判断其状态。这样通信双方的检测器设置相通的给定参数，就可以收到相通的偏振信息（即相同数字）。当缠结光子被吸收后，双方就可在量子通信环境下讨论参数设定。待读出的数据被消除后，双方可获取一个随机产生的数字，成为量子密码编码和解码的使用信息。

量子加密技术是以量子物理学为基础，利用量子力学“测不准原理”，即不可能同时测量粒子的不同特征值，如保证量子密码的安全性。同时能对窃听者的行为和存在进行检测。依据量子缠结特征，测量出一个被缠结的光子，就可推算出另一个光子的性质。粒子的基本性质存在于量子缠结态中，由缠结光子构造的密码只能通过发送器和吸收器才能阅读。而且只能一对一地进行。一旦同时有两个接收者（窃听者加入），就会干扰量子通信系统的状态，从而发现有人窃听，立即结束该次通信过程，产生新的密钥。

三、量子加密技术在电子商务中的应用

量子加密技术除了具有极高的科学价值之外，还具有非常好的市场前景，在一些前沿领域量子加密技术受到高度重视，许多针对应用的实验正在进行。

例如，“美国的 BBN多种技术公司正在试验将量子密码引进因特网，并抓紧研究名为‘开关’的设施，使用户可在因特网的大量加密量子流中接收属于自己的密码信息。在线支付是电子商务成功运营的保证，而安全则是在线支付的基石。量子加密技术应用在电子商务中，可以确保在进行网络支付时用户密码等各种重要信息的安全”。

随着计算机网络的发展，量子加密技术无疑会得到越来越广泛的应用，量子加密技术本身也将会越来越完善和安全，为电子商务的发展保驾护航。

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