离散对数的量子计算:从经典密码学到量子算法
1. 离散对数问题的经典密码学应用
离散对数问题(DLP)在密码学领域有着广泛的应用,许多基于离散对数的密码系统被提出用于安全通信和数字签名。
1.1 McCurley离散对数挑战的解决
1998年1月25日,两位德国计算机科学家Weber和Denny使用数域筛法(NFS)解决了McCurley的129位离散对数挑战。他们给出了McCurley离散对数问题(DLP)的解,展示了在当时经典计算能力下对复杂离散对数问题的攻克。
1.2 基于离散对数的密码系统
除了Diffie - Hellman - Merkle密钥交换方案外,还有几种基于离散对数的密码系统可用于安全消息传输。
-ElGamal密码系统:1985年由ElGamal提出,是第一个基于DLP的公钥密码系统。其工作流程如下:
1. 公开一个素数q和一个生成元g∈Fₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑₑ