北京時(shí)間9月14日消息(余予)據(jù)外媒報(bào)道,韓國原子能研究所(KAERI)和電子和電信研究所(ETRI)的研究人員開發(fā)出一款用于量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(QRNG)的核心芯片,該芯片可高速提供真隨機(jī)數(shù),從根本上防止黑客入侵。
研究人員通過將β量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器縮小為1.5毫米的芯片,開辟了商業(yè)化的道路。同時(shí),該團(tuán)隊(duì)將嘗試最大限度地提高β量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器芯片的性能,并促進(jìn)用于密碼通信市場的商業(yè)化用于小型物聯(lián)網(wǎng)。
據(jù)悉,隨機(jī)數(shù)生成器用于計(jì)算機(jī)、移動通信等領(lǐng)域的信息加密。但由于沒有單獨(dú)物理設(shè)備的算法生成的偽隨機(jī)數(shù),擁有一個(gè)弱點(diǎn),即隨著黑客技術(shù)的進(jìn)步,算法可以被解密。而β量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器可廣泛用于私人和軍事物聯(lián)網(wǎng),因?yàn)樗鼈兛梢燥@著提高安全性。
ETRI負(fù)責(zé)人Kim Myung-joon 表示,“如果這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,它將成為最終的休戰(zhàn)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,可以安裝在所有類型的計(jì)算機(jī)、安全系統(tǒng)、處理器和物聯(lián)網(wǎng)模塊中?!?/p>
KAERI表示,聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)已將從鎳-63 β射線生成隨機(jī)數(shù)的關(guān)鍵電路集成到世界上“最小最快”的β量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器中,該發(fā)生器可為物聯(lián)網(wǎng)加密系統(tǒng)提供無黑客攻擊的隨機(jī)數(shù)。鎳-63 具有低能量的β譜和相當(dāng)長的半衰期。
“此次開發(fā)的β射線量子隨機(jī)數(shù)生成技術(shù)是將核技術(shù)和ICT技術(shù)結(jié)合,創(chuàng)造新融合研究領(lǐng)域的典范?!盞AERI總裁Park Won-seok表示。
量子真隨機(jī)數(shù)可以通過從單個(gè)光子或輻射同位素衰變的量子力學(xué)物理現(xiàn)象中提取隨機(jī)信號得到。雖然使用單個(gè)光子的隨機(jī)信號提取可能會受溫度等外部因素影響,但從放射性同位素衰變中提取的信號不受影響。據(jù)KAERI 稱,由于β 射線的能量很小,因此它們可以在不影響輻射檢測傳感器的情況下持續(xù)使用,從而高速生成隨機(jī)數(shù)。
該研究所表示,研究人員通過應(yīng)用低噪聲互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 和鍍上極少量鎳-63的薄膜制造等技術(shù),使β 量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的核心電路小型化。為了捕捉到能量小的β射線信號,必須降低半導(dǎo)體本身的噪聲。使用低噪聲CMOS技術(shù),可以集成信號處理電路,從而減小尺寸和降低噪聲。
量子密碼學(xué)是保護(hù)關(guān)鍵信息的重要安全解決方案。在沒有量子密鑰的情況下,以量子態(tài)編碼的數(shù)據(jù)實(shí)際上是無法破解的,量子密鑰大體上來說是用于解密加密信息的隨機(jī)數(shù)表。二進(jìn)制數(shù)字電子計(jì)算機(jī)基于晶體管和電容器,其數(shù)據(jù)編碼為二進(jìn)制數(shù)字(位)。量子計(jì)算使用位或量子位。
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