By 肯纳休斯 - 卡斯尔伯里 01 年 2024 月 XNUMX 日发布
IQT 的“期刊俱乐部”是一个每周发表的系列文章,详细分析了最近的量子技术研究论文并讨论了其对量子生态系统的影响。本文重点介绍了最近发表在 IET量子通信, 葡萄牙各研究所的研究人员研究了确保道路交通系统量子安全隐私的方法。
在快速发展的车辆网络领域,例如收费公路、交通管理摄像系统和停车场,在保持高效通信的同时确保隐私和安全至关重要。如果遭到黑客攻击,这些受损的系统可能会导致交通事故增加、个人信息泄露等。
以前的安全措施-转向量子
许多研究人员一直在考虑集成安全多方计算(SMC),一种加密工具,可将计算分配到许多不同的机器和这些网络中。 SMC 看起来很有前途,它使车辆能够共享和计算数据,而不会损害个人隐私。然而,传统的 SMC 实施在效率和安全性方面面临着重大挑战,特别是在面对量子计算威胁时。
为了解决这些潜在问题,来自葡萄牙各个研究所的研究人员正在研究利用量子通信技术——量子密钥分发(QKD)和量子不经意密钥分发——增强车辆网络中 SMC 的安全性和效率。他们的结果是 出版 最近在 IET 量子通信。
量子力学增强隐私
研究人员建议将量子密钥分发(QKD)和量子不经意密钥分发作为其系统的骨干,提供一种分发用于加密和解密消息的“密钥”的方法,以便只有预期的各方才能理解它们。这些量子技术利用了量子态的特殊性质,这些性质对窃听企图很敏感。任何拦截或测量这些量子密钥的尝试都会改变它们的状态,从而暴露入侵者的存在。这确保了任何密钥交换本质上都是安全的,使车辆之间的通信不仅经过加密,而且防篡改。
该团队将这些量子密钥与快速恶意算术安全计算和不经意传输 (MASCOT) 协议相集成,打造了 QSMC 平台。 MASCOT 是一种专为通过网络进行安全计算而设计的协议,适合在这个量子框架内工作,允许车辆一起执行复杂的计算,例如确定变道的最佳时机,而无需向彼此透露各自的数据。
研究人员强调,这种创新方法可确保针对量子计算机攻击的无条件安全性,并在变道用例中将通信成本大幅降低 97%,尽管计算成本增加了 42%。这种权衡在开放空间场景中尤其合理,因为在开放空间场景中,节省带宽至关重要,从而掩盖了计算需求的增长。
这种支持量子的 SMC 框架可以克服长期困扰车辆通信的隐私和安全障碍,为车辆间协作的新时代铺平道路。使用这个新框架,从交通管理、汽车共享到碰撞警告等应用程序都可以实现前所未有的隐私和安全级别。
Quantum Plus SMC 不仅仅适用于车辆
量子通信技术在 SMC 应用中所展示的效率和安全优势凸显了量子进步在各个领域的变革潜力,特别是在其他旅行管理方面,例如货运站、 供应链 管理,等等。随着量子计算的成熟,将量子技术集成到保护和优化多方计算中可以重新定义许多领域的隐私和安全标准。
Kenna Hughes-Castleberry 是《Inside Quantum Technology》的总编辑,也是 JILA(科罗拉多大学博尔德分校和 NIST 的合作伙伴)的科学传播者。她的写作领域包括深度科技、量子计算和人工智能。她的作品曾在《国家地理》、《科学美国人》、《Discover》杂志、《新科学家》、《Ars Technica》等杂志上发表。
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- Sumber: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/iqts-journal-club-establishing-quantum-secure-privacy-for-road-traffic-networks/
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