💅 🏕️ 🐎 "क्वांटम" यहाँ और अभी (भाग 4) 🦏 🏞️ ⚜️

मेरे परिचय के चौथे भाग को थोड़ा इंतजार करना पड़ा, लेकिन अब उसके लिए समय आ गया है। इससे पहले, मैंने कुछ ऐसे विषयों को छुआ, जिनसे सीधे क्वांटम सूचना और क्वांटम कंप्यूटिंग की दिशा का उदय हुआ। ये पहले से ही क्वांटम भौतिकी , कंप्यूटर विज्ञान और, निश्चित रूप से, सूचना सिद्धांत थे । आज, पुरानी कला - क्रिप्टोग्राफी की ओर मुड़ते हुए, विषय को बदल दें ।

क्रिप्टोग्राफी।

सामान्यतया, क्रिप्टोग्राफी कई दलों के बीच संवाद या कंप्यूटिंग की समस्या को हल करती है जो एक दूसरे पर भरोसा नहीं कर सकते हैं। सबसे प्रसिद्ध क्रिप्टोग्राफिक समस्या गुप्त डेटा स्थानांतरण है। सबसे अधिक उदाहरण लें, आप अपने क्रेडिट कार्ड की संख्या को माल के बदले विक्रेता को हस्तांतरित करना चाहते हैं, जबकि डेटा को तीसरे पक्ष द्वारा इंटरसेप्ट नहीं किया जाना चाहिए। यह सब एक क्रिप्टोग्राफिक प्रोटोकॉल का उपयोग करके किया जाता है। भविष्य के लेखों में, मैं क्रिप्टोग्राफ़िक प्रोटोकॉल के विषय को विकसित करूंगा, लेकिन अब इसके लिए एक निजी कुंजी (निजी कुंजी) और एक सार्वजनिक कुंजी (सार्वजनिक कुंजी) के साथ क्रिप्टो सिस्टम के साथ क्रिप्टोकरंसी के अंतर को समझना पर्याप्त है ।

गुप्त कुंजी के साथ क्रिप्टोकरंसी।

गुप्त कुंजी के साथ काम करने वाले सिस्टम का सार यह है कि दो पक्ष, ऐलिस और बॉब, एक गुप्त कुंजी का उपयोग करते हैं जो केवल उनके लिए जाना जाता है। इस मामले में कुंजी का सटीक स्वरूप कोई फर्क नहीं पड़ता, उदाहरण के लिए, शून्य और लोगों की एक स्ट्रिंग। सभी "नमक" यह है कि इस कुंजी का उपयोग एलिस द्वारा बॉब को प्रेषित डेटा को एन्क्रिप्ट करने के लिए किया जाता है, जिन्हें उन्हें डिक्रिप्ट करना होगा। ऐलिस जानकारी को कैसे ठीक करता है, यह कुंजी पर निर्भर करता है, क्योंकि बॉब को डिक्रिप्शन की कुंजी पता होनी चाहिए।
दुर्भाग्य से, ऐसी प्रणालियों में कई कमियां हैं। सबसे बुनियादी समस्या यह है कि चाबियाँ कैसे वितरित करें? कई मायनों में, यह समस्या गुप्त संचार समस्या की जटिलता के समान है, क्योंकि एक तीसरा पक्ष कुंजी को बाधित कर सकता है और फिर इसका उपयोग संदेशों को डिक्रिप्ट करने के लिए कर सकता है।
और यहाँ क्वांटम यांत्रिकी खेल में आता है। क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम जानकारी के क्षेत्र में पहली खोजों में से एक तथ्य यह था कि क्वांटम यांत्रिकी वितरण में पूर्ण गोपनीयता की अनुमति देता है। इसी प्रक्रिया को क्वांटम क्रिप्टोग्राफी या क्वांटम कुंजी वितरण के रूप में जाना जाता है । यह इस सिद्धांत पर आधारित है कि सामान्य स्थिति में अवलोकन हमेशा सिस्टम के गड़बड़ी की ओर जाता है। इस प्रकार, यदि कोई हमलावर संचार चैनल में भाग लेता है, तो उसकी उपस्थिति एक चैनल गड़बड़ी के रूप में खुद को प्रकट करेगी, और यह बदले में ऐलिस और बॉब द्वारा देखा जाता है। ऐसी स्थिति में, एलिस और बॉब बस हस्तक्षेप में इस्तेमाल किए गए बिट्स को त्याग सकते हैं और उनका उपयोग किए बिना फिर से शुरू कर सकते हैं।
60 के दशक के अंत में क्वांटम क्रिप्टोग्राफी के सिद्धांतों को वापस प्रस्तावित किया गया था।स्टीफन विस्नर द्वारा , लेकिन प्रिंट में स्वीकार नहीं किया गया। परिणामस्वरूप, 1984 में चार्ल्स बेनेट और गिल्स ब्रसार्ड , विस्नर के पहले के काम पर आकर्षित हुए, पहले क्रिप्टोग्राफ़िक प्रोटोकॉल का प्रस्ताव किया, जिसे अब दुनिया भर में बीबी 84 के रूप में जाना जाता है। तब से, दुनिया में बड़ी संख्या में क्वांटम क्रिप्टोग्राफिक प्रोटोकॉल विकसित किए गए हैं, और उनके प्रयोगात्मक प्रोटोटाइप से कम नहीं है। फिलहाल, इनमें से कुछ प्रणालियाँ सीमित दायरे की वास्तविक दुनिया के अनुप्रयोगों के लिए उपयोगी हो सकती हैं।

सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोकरंसी।

क्रिप्टोसिस्टम का दूसरा महत्वपूर्ण प्रकार सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टो सिस्टम है। ऐसी प्रणालियां ऐलिस और बॉब के बीच गुप्त कुंजी के प्रारंभिक हस्तांतरण पर भरोसा नहीं करती हैं। इसके बजाय, बॉब अपनी "सार्वजनिक कुंजी" प्रकाशित करता है, इसे पूरी तरह से सभी के लिए उपलब्ध कराता है। ऐलिस इस कुंजी का उपयोग अग्रेषित संदेश को एन्क्रिप्ट करने के लिए कर सकता है। हालांकि, एक दिलचस्प तथ्य यह है कि एक तीसरी पार्टी केवल सार्वजनिक कुंजी का उपयोग करके डिक्रिप्ट नहीं कर पाएगी। अधिक सटीक रूप से, एन्क्रिप्शन परिवर्तन को इतनी चालाक और गैर-तुच्छ रूप से चुना जाता है कि यह बेहद मुश्किल है, हालांकि सिद्धांत रूप में इसे उल्टा करना संभव है, केवल इस कुंजी को जानना। बॉब के लिए इसे आसान बनाने के लिए, सार्वजनिक कुंजी के अनुरूप उसकी अपनी गुप्त कुंजी है। साथ में, वे आसानी से बॉब को प्राप्त संदेशों को डिक्रिप्ट करने की अनुमति देते हैं।गुप्त कुंजी विश्वास की एक निश्चित डिग्री देती है कि बॉब को छोड़कर कोई भी संदेश को पढ़ने में सक्षम नहीं होगा। और ठीक है, यह संभावना नहीं है कि किसी के पास डिक्रिप्शन करने के लिए पर्याप्त कंप्यूटिंग संसाधन होंगे, जिसमें केवल एक सार्वजनिक कुंजी होगी। इस प्रकार, ये सिस्टम कुंजी वितरण की समस्या को हल करते हैं, जिससे कनेक्शन स्थापित करने से पहले एक गुप्त कुंजी को संचारित करना अनावश्यक हो जाता है।
आश्चर्य की बात यह है कि क्रिप्टोग्राफी में क्रांति लाने वाली यह दिशा 70 के दशक के मध्य तक व्यापक नहीं थी, जब इसे व्हिटफील्ड डिफी और मार्टिन हेलमैन द्वारा स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था, साथ ही राल्फ मर्कल ने भी। थोड़ी देर बाद, रोनाल्ड रिवास्ट, आदि शमीर और लियोनार्ड एडेलमैन ने आरएसए क्रिप्टोसिस्टम विकसित किया, जो दुनिया में सबसे आम प्रकार की प्रणाली है।
बाद में यह पता चला कि सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोग्राफी, डिफी-हेलमैन और आरएसए क्रिप्टोसिस्टम्स वास्तव में 60 के दशक के अंत और 70 के दशक की शुरुआत में विकसित किए गए थे। ब्रिटिश इंटेलिजेंस एजेंसी के शोधकर्ता।
सार्वजनिक कुंजी प्रणालियों की सुरक्षा इस तथ्य पर आधारित है कि केवल सार्वजनिक कुंजी के साथ एन्क्रिप्शन चरण को उलटना मुश्किल है। यह सब, क्योंकि, उदाहरण के लिए, आरएसए के लिए एक समान कार्य निकटता की समस्या से निकटता से संबंधित है। यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि कारक की समस्या एक शास्त्रीय कंप्यूटर पर हल करना मुश्किल है। हालांकि, एक क्वांटम कंप्यूटर के लिए शोर द्वारा विकसित फास्ट फैक्टराइजेशन एल्गोरिदम आरएसए को क्रैक करने का काम कर सकता है।
यह क्वांटम कंप्यूटरों का यह व्यावहारिक अनुप्रयोग है - क्रिप्टोग्राफिक कोड्स का टूटना - जिसने क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम जानकारी में रुचि को उत्तेजित किया है।

निष्कर्ष

इसलिए हमने क्वांटम कंप्यूटिंग और क्वांटम जानकारी की ऐतिहासिक जड़ों की जांच की। बेशक, इस क्षेत्र की वृद्धि और विकास के साथ, कई स्वतंत्र अनुसंधान उपखंड इससे बाहर खड़े हुए, और अब मैं उनके बारे में, साथ ही विशेष रूप से क्वांटम कंप्यूटिंग और सूचना के क्वांटम सिद्धांत के बारे में बात करना चाहूंगा।

"क्वांटम" यहाँ और अभी (भाग 4)

क्रिप्टोग्राफी।

गुप्त कुंजी के साथ क्रिप्टोकरंसी।

सार्वजनिक कुंजी क्रिप्टोकरंसी।

निष्कर्ष

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