自从第二次世界大战中德国人使用声名狼藉的恩尼格玛密码机(Enigma machines)以来，密码学领域发生了翻天覆地的变化。
自古以来，人们就依赖于密码学——一种书写和破解编码信息的艺术——来保护他们的秘密。在五世纪，加密的信息被刻在皮革或纸上，由人类信使传递。今天，密码有助于保护我们的数字数据，因为它快速通过互联网。明天，下载杏耀这片土地可能会再一次飞跃;随着量子计算机的出现，密码学家正在利用物理学的力量来制造迄今为止最安全的密码。
保密的历史方法
“密码学”这个词来源于希腊单词“kryptos”，意思是隐藏的，和“graphein”写。密码学不是将信息从敌人的眼睛里隐藏起来，而是允许双方用一种他们的对手看不懂的语言进行交流。
要加密消息，发送者必须使用某种系统方法(称为算法)来操作内容。原始信息被称为明文，可能被打乱，使其字母以难以理解的顺序排列，或者每个字母被另一个字母替换。根据计算机科学速成班的说法，由此产生的胡言乱语被称为密文。
古希腊时代，斯巴达军队使用一种叫做scytale的设备来加密信息。根据密码历史中心的说法，scytale由一根缠绕在木棒上的皮条组成。解开后，这条带子上似乎有一串随机的字符，但如果绕着一根有一定大小的棍子，这些字母就会排列成单词。这种字母变换技术被称为换位密码。
据《大西洋月刊》报道，《爱经》提到了一种替代算法，即替代法，建议女性学习这种方法来隐藏她们的私通记录。为了使用替换，发送者将消息中的每个字母替换为另一个;例如，一个“A”可以变成一个“Z”，等等。为了解密这样的信息，发送方和接收方需要就交换哪些字母达成一致，就像斯巴达士兵需要拥有同样大小的scytale一样。
第一个密码破译者
将密文还原为明文所需的特定知识(称为密钥)必须保密，以确保消息的安全性。破解一个没有钥匙的密码需要大量的知识和技能。
根据《密码书》(兰登书屋，2011年)的作者西蒙·辛格的说法，替代密码在公元后的第一个千年里一直没有被破解，直到阿拉伯数学家阿尔-金迪意识到它的弱点。注意到某些字母比其他字母使用得更频繁，al-Kindi能够通过分析哪些字母在密文中出现得最频繁来进行反向替换。阿拉伯学者成为了世界上最重要的密码分析家，迫使密码学者调整他们的方法。
随着密码学方法的发展，密码分析人员开始挑战它们。在这场正在进行的战斗中，最著名的小规模战斗是二战期间盟军试图破解德国谜机的战斗。恩尼格玛计算机使用替换算法对消息进行加密，其复杂密钥每天都在变化;据美国中央情报局称，密码分析师艾伦·图灵开发了一种名为“炸弹”的设备来跟踪谜机的设置变化。
互联网时代的密码学
在数字时代，密码学的目标仍然是相同的:防止双方交换的信息被对手窃取。计算机科学家经常称双方为“爱丽丝和鲍勃”，这是1978年一篇描述数字加密方法的文章中首次引入的虚构实体。爱丽丝和鲍勃总是被一个叫“夏娃”的讨厌的窃听者打扰。
各种应用程序都使用加密技术来保护我们的数据安全，包括信用卡号码、医疗记录和比特币等加密货币。比特币背后的技术区块链通过一个分布式网络连接了数十万台电脑，并使用密码学保护每个用户的身份，并对他们的交易进行永久记录。
计算机网络的出现带来了一个新问题:如果Alice和Bob位于地球的两端，他们如何共享一个密钥而不被Eve窃取?根据可汗学院的说法，公钥密码术是一种解决方案。该方案利用了单向函数——没有关键信息的情况下，数学运算容易执行，但很难逆转。爱丽丝和鲍勃在伊芙警惕的注视下交换了密文和公钥，但各自都保留了私钥。通过将两个私有密钥应用于密文，这对密钥就得到了一个共享的解决方案。
同时，夏娃努力破译他们稀疏的线索。
一种被广泛使用的公钥加密形式，称为RSA加密，它利用了质因数分解的棘手本质——找到两个相乘的质数，从而得到一个特定的解决方案。两个质数相乘根本不需要时间，但即使是地球上最快的计算机也可能需要数百年才能逆转这一过程。爱丽丝选择了两个数字来建立她的加密密钥，让伊芙去费力地挖掘这些数字。
大跃进
为了寻找一种牢不可破的密码，今天的密码学家正在研究量子物理学。量子物理学在非常小的尺度上描述了物质的奇怪行为。就像薛定谔著名的猫一样，亚原子粒子也以多种状态同时存在。但当盒子被打开时，这些粒子会瞬间进入一种可观察的状态。在20世纪70年代和80年代，物理学家们开始使用这种时髦的特性来加密秘密信息，这种方法现在被称为“量子密钥分发”。
正如密钥可以用字节来编码一样，物理学家现在也用粒子(通常是光子)的特性来编码密钥。一个邪恶的窃听者必须测量这些粒子来窃取密钥，但任何这样做的尝试都会改变光子的行为，从而提醒爱丽丝和鲍勃注意安全漏洞。据《连线》杂志报道，这种内置的报警系统使量子密钥分发“可证明是安全的”。
量子密钥可以通过光纤进行长距离的交换，但在20世纪90年代，另一种分布方式引起了物理学家的兴趣。Artur Ekert提出，由于一种被称为“量子纠缠”的现象，这种技术允许两个光子进行远距离通信。
“(纠缠)量子物体有这种神奇的特性，如果你把它们分开，即使是在几百英里之外，它们也能彼此感觉得到，”埃克特说。他现在是牛津大学教授，也是新加坡国立大学量子技术中心的主任。纠缠的粒子表现为一个单位，允许Alice和Bob通过在两端测量来创建一个共享密钥。如果窃听者试图拦截密钥，
杏耀平台注册优惠 ，粒子就会做出反应，测量值就会改变。
量子密码学不仅仅是一个抽象的概念;据《大众科学》报道，2004年，研究人员通过纠缠光子将3000欧元转入银行账户。据《新科学家》杂志报道，2017年，研究人员从“墨子号”卫星向地球发射了两个纠缠光子，杏耀移动客户端保持了创纪录的747英里(1203公里)的连接。许多公司现在都在为商业应用开发量子密码学，目前已经取得了一些成功。
为了保证网络安全的未来，他们也可能在与时间赛跑。
“如果有量子计算机，现有的加密系统，包括那些支持加密货币的系统，将不再安全，”Ekert说。“我们不知道具体什么时候会建成——我们最好现在就开始做一些事情。”
