Роджер А. Граймс - Апокалипсис криптографии

квантовым
вычислениям
Роджер А. Граймс

Москва, 2020

УДК 004.382
ББК 32.973-018
Г75

Г75

Граймс Р. А.
Апокалипсис криптографии / пер. с англ. В. А. Яроцкого. – М.: ДМК Пресс,
2020. – 290 с.: ил.
ISBN 978-5-97060-837-1
В связи с бурным развитием технологий требования к компьютерной безопас­
ности постоянно изменяются. Шифры, которые на сегодняшний день можно
считать надежными, при использовании квантового компьютера будет легко
взломать, и эта реальность уже не за горами. Вот почему необходимо уже сейчас
готовиться к квантовому криптографическому прорыву, и эта книга послужит для
читателя бесценным руководством к действию.
Автор, известный специалист по компьютерной безопасности, показывает,
какие приложения могут оказаться самыми уязвимыми перед квантовыми вы­
числениями, как лучше использовать современные технологии шифрования и как
внедрить новую постквантовую криптографию для обеспечения безопасности
пользователей, данных и инфраструктуры.
Издание адресовано работникам служб информационной безопасности, ко­
торые принимают во внимание угрозы, возникающие с появлением квантовых
вычислений, и планируют защитить свои организации от взломов информаци­
онных систем.

УДК 004.382
ББК 32.973-018

All rights reserved. This Translation publish under license with the original publisher John
Wiley & Sons, lnc. Russian language edition copyright © 2020 by DMK Press. All rights reserved.
Все права защищены. Любая часть этой книги не может быть воспроизведена в ка­
кой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами без письменного разрешения
владельцев авторских прав.

ISBN 978-1-119-61819-5 (англ.)
ISBN 978-5-97060-837-1 (рус.)

Copyright © by John Wiley & Sons, Inc., 2020
© Оформление, издание, перевод, ДМК Пресс,
2020

Я посвящаю эту книгу моей жене Трише,
женщине замужем в полном смысле этого слова

Краткое содержание

I Учебник по квантовым вычислениям...............................................................21
1 Введение в квантовую механику.................................................................................22
2 Введение в квантовые компьютеры..........................................................................52
3 Как квантовые вычисления могут взломать существующие
криптокоды?.............................................................................................................................85
4 Когда случится криптопрорыв?.................................................................................. 114
5 Каким будет постквантовый мир?............................................................................ 130
II Подготовка к квантовому взрыву..................................................................... 163
6 Квантовоустойчивая криптография........................................................................ 164
7 Квантовая криптография............................................................................................... 208
8 Квантовые сети.................................................................................................................... 233
9 Готовимся сейчас ............................................................................................................... 251

Содержание
Содержание.............................................................................................................................................. 6
Краткое содержание........................................................................................................................... 6
Об авторе.................................................................................................................................................12
Благодарности......................................................................................................................................13
Предисловие..........................................................................................................................................15
I Учебник по квантовым вычислениям...............................................................21
1 Введение в квантовую механику.................................................................................22
Что такое квантовая механика?...................................................................................22
Квант противоречит интуиции...............................................................................23
Квантовая механика реальна.................................................................................24
Основные свойства квантовой механики................................................................27
Фотоны и квантовая механика...............................................................................28
Фотоэлектрический эффект....................................................................................28
Двойственность волна–частица............................................................................29
Принцип вероятности................................................................................................34
Принцип неопределенности...................................................................................38
Спиновые состояния и заряды...............................................................................40
Квантовое туннелирование.....................................................................................41
Суперпозиция................................................................................................................42
Эффект наблюдателя..................................................................................................44
Теорема об --">