如今市場上不乏各種加密和解密方案，然而，根據研究人員表示，針對那些僅取決於質因數分解難度的方案已經逐漸不適用了。
根據美國麻省理工學院(MIT)研究學者與奧地利因斯布魯克大學(University of Innsbruck)原型專家表示，目前所使用的「公開金鑰」(public-key)加密方式最終將被量子電腦破解。最具代表性的公開金鑰系統要算是Rivest-Shamir-Adleman (RSA)方案了。採用由MIT教授Peter Shor發明的演算法，並經由加州理工學院(CalTech)教授Alexei Kitaev加以擴展，研究人員們打造出一款可用於驗證這一概念的量子電腦。
量子電腦可擴展至任何數量的RSA加密大小，例如128或256位元
（來源：MIT）
RSA演算法以公開金鑰加密訊息，但需要使用專用密鑰(通常是兩大質數的乘積)加以解密。RSA通常以「填充」(padding；在加密訊息開頭添加無意義的片語)或「雜湊」(hashing；將各種長度的資料映射至固定長度的資料)的方式加以強化。然而，主導該計劃的MIT教授Isaac Chuang認為，即使是為公開金鑰添加填充與雜湊功能，未來也可能會被量子電腦破解。
「Shor發明的量子因數演算法可能有助於破解使用填充和雜湊的方案，但它本身的功能還不夠，」Chuang表示。
事實上，Chuang提醒各國使用完全不同的加密方案以隱藏國家機密，因為未來當量子電腦變得通用後，可能會揭露國家的舊有機密，而且仍然可能損害國家的安全。
另一方面，當量子電腦真的變得通用後，還可能用量子密碼技術產生牢不可破的代碼──即使是擁有量子電腦的其他人。Chuang表示，「量子密碼是一種眾所周知的方案，只要量子物理學定律正確，它就無法破解。」
透過現有的交叉因數比對，量子電腦僅由真值表比對出3和5的結果
（來源：MIT）
即使是要讓Shor的初始演算法成為牢不可破的可執行途徑，從而得以擴展成為任意長度的解密密鑰，也是一個醞釀多年的技術，因為Shor最初的「想法實驗」可追溯到1994年。因此，在此業經驗證可行的量子電腦擴展到得以解決當今128與256位元代碼以前，還需要很多年的時間。
根據奧地利因斯布魯克大學(University of Innsbruck)需要5量子位元的原型，MIT的設計能夠使典型的Shor演算法(需要7量子位元，以及4量子位元作為快取)大幅削減6量子位元。儘管如此，它可以解決的最大問題只是最簡單的質因數分解，即3和5是15的因素。然而，該方案的重要性在於其可擴展性，理論上有一天能夠處理RSA所用的128與256位元。
Chuang與其同事坦承，使用超冷原子與雷射等傳統元件擴展至RSA大小，如今已變得相當昂貴了，但重點是，有一天，當微小的固態量子電腦普遍使用後，將能夠使用此演算法破解當今常用的代碼，以及透過新的量子力學方法產生牢不可破解的代碼。
該研究取得了美國情報先進研究計劃署(IARPA)、麻省理工-哈佛超冷原子中心(MIT-Harvard Center of Ultracold Atoms)以及國家科學基金會物理尖端中心(NSF Physics Frontier Center)的資金贊助。
編譯：Susan Hong
(參考原文：Quantum Computers Crack Public-Key Encryption，by R. Colin Johnson)
資料來源:電子工程專輯
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