文章赏析 | 量子安全密码学：编码理论与密码学的交叉路口
The following article is from 中国科学杂志社 Author 中国科学信息科学
Quantum-safe cryptography: crossroads of coding theory and cryptography
Jiabo WANG, Ling LIU, Shanxiang LYU, Zheng WANG, Mengfan ZHENG, Fuchun LIN, Zhao CHEN, Liuguo YIN, Xiaofu WU & Cong LING*
Sci China Inf Sci, 2022, 65(1): 111301
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密码作为一门历史悠久的技术，自人类文明诞生之日起就在社会中发挥着至关重要的作用。近年随着量子计算技术的发展，传统的密码学正在经历巨大的危机。基于大数分解的RSA密码体制将在量子攻击下崩溃，这意味着网上购物和银行业务等将变得不安全，因此迫切需要寻找新的密码体制——量子安全密码。
信息论先驱香农于1945 年发表的论文“密码学的数学理论”被广泛认为是现代密码学的开端。随后香农发表的另一篇具有里程碑意义的论文“通讯的数学理论”，开创了信息论领域。正如香农本人所指出的，密码学和信息论在理论上其实非常接近。密码学是隐藏信息的科学，而信息论主要关注信息的传输。因此，二者可以相互受益，编码理论可以用来设计量子安全密码。
Science China Information Sciences 特邀英国帝国理工学院的凌聪教授，担任通信作者撰写了综述文章，发表在2022年第62卷第1期。
该文概述了量子安全密码学(quantum-safe cryptography，QSC)，重点介绍了后量子密码学(post-quantum cryptography，PQC)和信息论安全。从密码学的角度来看，基于格码和代数编码的方案是当前最有前途的PQC解决方案。这两种方法都是基于不同度量的线性码的译码问题的计算难度。从香农的开创性研究开始，编码理论和密码学就密切相关，但后来逐渐分道扬镳。量子安全密码学提供了一个重建这两个领域协同作用的机会，有望在NIST后量子密码标准化过程之后进一步发展。
作者在量子安全密码学的背景下，对密码学和编码理论进行了综述，讨论了二者的相互作用和相似之处。特别是对于在过去十年中迅速发展的后量子密码术，针对密码学(尤其是基于格和基于编码的技术)和编码理论的跨学科交叉给出了自己的见解。最后对两个领域未来的融合给出了展望。
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Citation: Liu P C, Zhang L, Chen Z, et al. Power-Time Resource Allocation for Downlink SWIPT-Assisted Cooperative NOMA Systems. Sci China Inf Sci, 2022, doi: 10.1007/s11432-021-3495-y.
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