信息安全新技术巧妙利用光速上限理论
瑞士日内瓦大学（University of Geneva）的研究人员提出一种维护数据安全的新方法，称只要爱因斯坦的相对论提到的信息传输速度不会超过光速的理论成立，用这种方法传输的数据就不会被骇客侵入。
爱因斯坦的相对论是物理学的重要支柱之一。这份研究称，只要相对论是正确的，骇客就无法窃取利用这种方法所传输的信息。
这份研究以维护身份认证信息的安全为例。研究介绍说，身份认证系统要求被认证方朝检验方发送至少某些个人信息，例如指纹、密码。这些信息虽然以越来越强大的加密算法加密后存储和传输，但是，随着计算机性能的提高，骇客总是有可能找到解密的方法，从而导致数据泄漏。
这份新研究引入了一种零知识证明（Zero-Knowledge Proof）的概念进行验证，再结合信息传输的速度不会超过光速的原理，进行多线同时“审讯”式验证，只有多线返回的认证信息都是对的，才能完成验证。他们把这套系统名为“相对论零知识证明”系统。
零知识证明也叫最小泄露证明。就像上面提到的，要证明身份，通用的方法是被验证方至少要提出自己的某些信息给验证方。而零知识证明就是希望提交尽可能少的信息，甚至实现完全不提交私人信息也能实现验证。这是零知识证明的理论概念，在具体的应用中研究人员则需要发明各式各样的做法去具体实现。
就这份研究来说，研究者让验证方提出一个难题让被验证方解答，掌握答题方法的被验证方才获得认证。通常的做法是，被验证方把答题的思路告诉验证方，但是这样骇客总有办法看到这些步骤，也可以复制这套答题的方法。零知识证明的做法是，不需要被验证方展示答题的方法，而是给出这个难题的不同部分，被验证方在短短几秒内，无差错地答对几百万次，从而证明它拥有正确答题的方法。
这份研究采用的是三色图的数学难题，交给被验证方解答。
三色图数学难题示意图。
这种三色图由大量的节点构成，每个节点只能是红、黄、蓝三色中的一个颜色，节点之间有的通过连线相连。系统要求，任何两个通过连线相连的节点都必须是不同的颜色。这份研究使用的系统共有5,000个节点，和10,000条连线。
主要研究者之一日内瓦大学应用物理系教授布鲁纳（Nicolas Brunner）说，要确认身份，被验证者不用提交他们的身份代码，只要证明他们知道给这些节点分配颜色的方法就可以。
怎么证明呢?布鲁纳说，要求两对验证方和被验证方同时互动。验证方随机抽出系统内一个连线（其两端对应两个颜色的节点），要求两个被验证方分别说出此连线两端的节点颜色。这里就用到了爱因斯坦的相对论——因为信息传输的速度不会超过光速，所以被验证方由于相隔一段空间距离而无法瞬间互相讨论协调答案。
“这就像警察同时在两个房间审问犯人，在他们无法讨论的情况下，检查他们的回答是否相符合。”合作研究员兹宾登（Hugo Zbinden）说。
布鲁纳说，他们将在不到3秒的时间里，完成300多万次这样的问答。如果每一次两个被验证方都能答出不同的颜色，就说明他们的确了解构建这套三色图的方法，从而验证他们的身份。反之，如果被验证方并没有三色图的解答，他们则有一半的概率会回答相同的颜色。
布鲁纳还说，在他们的实验中，要求两对验证方和被验证方相隔60米，以保证它们无法沟通。他们相信在不久的将来，两者间的距离可以缩小到1米也无法沟通。
研究者表示，这套“相对论零知识证明”系统，将提供绝对的保密性，骇客无法侵入。兹宾登说：“只需几秒的时间，我们就提供了绝对的保密度。”
这份研究11月3日发表于《自然》（Nature）期刊。
发表你的评论吧返回顶部
!评论内容需包含中文