潘建偉小組首次實現了無條件安全“比特承諾”

　　記者23日從中國科學技術大學獲悉，該校潘建偉教授及同事張強、彭承志等在國際上首次實現了無條件安全“比特承諾”，在解決如何在相互不信任的通信終端之間直接建立信任的問題上實現突破。該實驗研究成果近日發表于國際權威物理學雜志《物理評論快報》上，被評價為“密碼學界的重要進展”和“該領域的先驅實驗”。美國物理學會《物理·焦點》欄目也對該成果進行了專題報道。

　　隨著電子商務，特別是網絡金融的迅猛發展，諸如互聯網終端等越來越多的缺乏相互信任的通信者之間需要進行合作，因此確保互不信任的各終端之間建立信任成為保證未來互聯網經濟健康發展的基礎，而實現安全的“比特承諾”則是這類研究必須解決的奠基性課題。

　　實現“比特承諾”是指成功建立如下通信機制：甲乙雙方為互不信任的終端，甲方可以對某未發生事件做出是或否的預測(即0或1)，然后該預測將在事件發生后的某個確定時刻對乙方公布。比特承諾的核心在于確保乙方不能在甲方預測公布前竊聽到相關信息，同時也必須保證甲方不能在做出預測后修改結果。這樣，甲乙雙方都可以確信對方遵守了承諾，從而建立信任并實現通信。

　　為實現安全“比特承諾”，各國科學家在過去幾十年中進行了不懈努力。其中，經典密碼學有兩種解決方案，即使用第三方公共平臺或者利用計算復雜性假設。然而，這兩種方案都被證實存在安全隱患，即無法實現“無條件安全”。1997年，加拿大科學家Mayers和Lo分別獨立證明，即使是量子保密通信本身也無法保證無條件安全“比特承諾”的建立。

　　2012年，劍橋大學的阿桌·肯特教授提出，只有同時利用量子力學和狹義相對論，才能實現無條件安全比特承諾。潘建偉小組通過其自主開發的高速量子保密通信技術和自由空間高速光通信技術，結合西班牙科學家的理論分析，成功地實驗驗證了肯特教授的理論方案，將互不信任終端之間互相欺騙的幾率降低到6% 以下，在世界上首次實現了互不信任終端之間的安全“比特承諾”。這一奠基性的研究成果可以被廣泛應用于互聯網金融、公共隨機數產生、設計零知識證明協議、安全計算等領域，開拓了量子通信新的研究方向。