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浅谈计算机交叉学科--量子密码

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浅谈计算机交叉学科--量子密码

雪花又一年 2018-05-16 15:13:11 浏览276 评论0

摘要: 随着当代科学技术的发展,不同学科之间的相互渗透、交叉和综合已成为当今科技发展的一个重要趋势。当代科学既高度分化又高度综合的发展趋势,将交叉学科推向了科技大潮的前沿,使其成为知识创新的主要领域之一。     近代科学发展特别是科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决,常常涉及不同学科的相互交叉和渗透。

随着当代科学技术的发展,不同学科之间的相互渗透、交叉和综合已成为当今科技发展的一个重要趋势。当代科学既高度分化又高度综合的发展趋势,将交叉学科推向了科技大潮的前沿,使其成为知识创新的主要领域之一。

    近代科学发展特别是科学上的重大发现和国计民生中的重大社会问题的解决,常常涉及不同学科的相互交叉和渗透。如今身处知识经济时代,人类面临的许多重大科技、经济、社会问题,诸如人口、资源、环境等,单靠任何一门学科都很难应付,只有综合运用自然科学和人文社会科学的知识以及先进的技术手段,才能形成解决世纪难题的最佳方案。

     自1946年ENIAC(世界第一台多功能、全电子数字计算机) 研制成功后,在二十世纪最后的三十年间,取得了大量里程碑式的科学业绩,得到了惊人的发展,从被认为仅是一门编程的单一课程,扩展到包含系统结构、软件理 论、应用技术、信息安全等的一门独立学科,并与电子工程、物理、数学、生物、经济、语言等其他学科交叉产生了许多新的学科,诸如人工智能、电子商务、计算 机图形学、量子通信、生物信息学等等。

    交叉学科最大的优势在于增加了知识的广度,突破了单一学科的局限性,揭示了物质运动形式的多样性,从而填补了各学科之间的鸿沟。科研中常常出现这样的现象:一个学科中长期得不到解决的重大理论问题,如果突破该学科的局限,采用多学科联合探究的方式,或许能产生重大突破。

    以量子密码为例,自人类文明诞生伊始,就有了保密的需要。数千年来,保密与窃密就像矛与盾一样形影相随,它们之间的斗争从未停止过,而量子密码的出现,理论上将成为这场斗争的终结者。

     现代密码学建立在严格的数学基础之上,用数学标准来衡量各种密码体制的安全性。著名的公钥密码体系――RSA密码体制,基于经典计算机在有效时间内无法完成大数分解的事实,即破译密码的代价超出了密文信息的价值,破译密码的时间超出了密文信息的有效生命期,但这只是计算上的安全。目前所有的密码体制,除了一次一密外,都做不到无条件安全:无论有多少可使用的密文,都不足以惟一地确定密文所对应的明文。而一次一密,由于存在庞大的密钥分配问题,实际中很少使用。

    量子密码利用量子状态的特性来确保信息的安全性,它建立在量子力学的基础上,具有独特的物 理性质:通信过程中,如果有第三方试图窃听密码,则通信双方便会察觉,更惊叹的是它甚至能在被窃听的同时自动改变。毫无疑问,这是一种真正安全、不可窃 听、不可破译的密码,它将终结黑客的梦想。

    量子密码通过量子力学与计算机科学的融合,推动了传统密码学所忽视领域的研究,打破了密码 学基于数学算法的垄断现象,提出了一种新的解决途径。它的提出,将人类对密码学的认知方式与思维方法向前推进了一大步,使密码学的前沿领域得到了极大的延 伸。它的成功正得益于交叉学科的应用,才能使科学家们突破传统思维定式,开拓前所未有的思维领域,迸发出创新的火花,建立独特、新颖的观念。

     学科的交叉、渗透、融合和创新,是科学综合和分化趋势的重要特征,也是学科发展的必然趋势。21世纪是以创造为特征的时代,时代需要那些具有创造力的超越型人才。因此,大力发展交叉学科,培养出具备多方面的学识修养、广阔的科学视野、能把握各学科间内在联系的高层次复合型人才,是一项具有挑战力的重要课题。


原文发布时间为:2017年01月17日
本文作者:柳安花明
本文来源:博客园,如需转载请联系原作者。

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