Chuyển đến nội dung chính

Tại Sao Lượng Tử Phá Vỡ RSA

So sánh tương tác: Mật mã cổ điển vs Bảo mật hậu lượng tử

Số Qubit

Kéo thanh trượt để mô phỏng việc mở rộng máy tính lượng tử

2.000
qubit logic
10010,000

LỖ HỔNG KHÓA RSA (1/5 bị phá)

RSA-512
BỊ PHÁ
RSA-1024
AN TOÀN
RSA-2048
AN TOÀN
RSA-3072
AN TOÀN
RSA-4096
AN TOÀN
ML-KEM (tất cả cấp độ)
LUÔN AN TOÀN

Không tồn tại ngưỡng qubit — bài toán lưới không có giải pháp lượng tử hiệu quả

RSA / ECC Cổ Điển

DỄ BỊ TẤN CÔNG

Thuật toán Shor sử dụng tìm chu kỳ lượng tử để phân tích thừa số nhanh hơn theo cấp số mũ so với bất kỳ thuật toán cổ điển nào. Bước then chốt là lũy thừa modular trong chồng chập, tiếp theo là QFT. Điều này phá vỡ RSA, vốn dựa vào độ khó của việc phân tích thừa số.

Sơ đồ mạch lượng tử với 4 đường qubit và 4 cổngHadamard, Oracle, QFT Nghịch đảo, và Đo lường|0⟩|0⟩|0⟩|0⟩HHHHHadamardU_fU_fU_fU_fOracleQFT†QFT†QFT†QFT†Inverse QFTMMMMMeasure

Nhập một số từ 2 đến 999

CÁC BƯỚC THUẬT TOÁN

Nhập một số ở trên để mô phỏng thuật toán Shor

Hậu Lượng Tử (ML-KEM)

AN TOÀN

ML-KEM (trước đây là CRYSTALS-Kyber), được chuẩn hóa trong NIST FIPS 203, dựa trên bài toán lưới MLWE. Ngay cả máy tính lượng tử với thuật toán Grover cũng chỉ đạt được tăng tốc √n — không đủ để phá vỡ.

Trực quan hóa lưới cho thấy Bài toán Vector Ngắn NhấtLưới 8×8 điểm với vector gần nhất được đánh dấu. 6 lần tìm kiếm lượng tử được hiển thị, tất cả đều trượt mục tiêu — chứng minh thuật toán Grover chỉ cung cấp tăng tốc căn bậc hai.vector gần nhấtGrover: chỉ tăng tốc √n

TẠI SAO LƯỢNG TỬ KHÔNG THỂ PHÁ VỠ LƯỚI

Thuật toán Grover: Chỉ tăng tốc √n

Không giống tăng tốc theo cấp số mũ của Shor cho phân tích thừa số, tìm kiếm Grover chỉ cung cấp lợi thế bậc hai. 2^128 → 2^64 phép tính.

Không có thuật toán lượng tử nào cho SVP

Bài toán Vector Ngắn Nhất trong lưới nhiều chiều không có thuật toán lượng tử hiệu quả — khác với phân tích thừa số nguyên.

Nhiễu che giấu bí mật

LWE thêm nhiễu Gauss vào tính toán lưới. Ngay cả với chồng chập lượng tử, nhiễu ngăn cản việc trích xuất khóa bí mật.

SO SÁNH TĂNG TỐC CỦA GROVER

Tìm kiếm vét cạn cổ điển21283.40×1038
Tìm kiếm lượng tử Grover2641.84×1019

Vẫn còn 1,8×10^19 phép tính — hoàn toàn không khả thi ngay cả với máy tính lượng tử

CÁC CẤP ĐỘ BẢO MẬT ML-KEM

  • ML-KEM-512
    AN TOÀN
  • ML-KEM-768
    AN TOÀN
  • ML-KEM-1024
    AN TOÀN
ML-KEM vẫn an toàn ở 2.000 qubit

Không có thuật toán lượng tử nào có thể giải hiệu quả bài toán lưới

Ref: NIST FIPS 203 (2024) · Grover (1996) · Regev (2005)

Kiểm Tra Kiến Thức

Câu hỏi 1 / 8RSA

Bài toán toán học nào mà mã hóa RSA dựa vào để đảm bảo an toàn?

Chọn câu trả lời cho câu hỏi 1