针对基于量子的密码协议的一些攻击

基于量子的密码协议常被称为享有由物理学基本定律保证的安全性。然而，即便是精心设计的基于量子的密码方案也可能易受原设计之外的微妙攻击。作为一个例子，我们给出针对最近提出的“使用介观相干态的安全通信”的攻击，该方案采用介观态而非单光子态。我们的攻击既可用作已知明文攻击，也可用于明文未被随机化的情况。我们的一种攻击需要分束器并用无损信道替换有损信道。只要信道中原始损耗大到 Eve 可获得 Bob 所接收内容的 2^k 份拷贝（其中 k 为 Alice 与 Bob 预共享的种子密钥长度），该攻击即成功。每当密钥被重用时，相对于此种穷举密钥搜索攻击可作出实质性改进。此外，我们指出，在已知或非负随机明文的相同假设下，只要信道损耗超过 50%，Grover 穷举密钥搜索攻击可直接应用于“使用介观相干态的安全通信”。因此，就信息论安全性而言，光放大信号在明文已知或非负随机时必然降低所提方案的安全性。即便介观方案仅用于密钥生成并随后将密钥用于一次一密加密，我们的攻击也适用。