Nature：革命性的身份验证技术为应对黑客提供了强大的解决方案

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【字体：大中小】 时间：2021年11月05日 来源：Nature

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　　包括麦吉尔大学的Claude Crépeau和日内瓦大学的物理学家同事在内的一组计算机科学家，基于信息传播速度不能超过光速的基本原理，开发了一种极其安全的身份验证方法。这一突破有可能极大地提高金融交易和其他需要在线身份证明的应用的安全性。

包括麦吉尔大学的Claude Crépeau和日内瓦大学的物理学家同事在内的一组计算机科学家，基于信息传播速度不能超过光速的基本原理，开发了一种极其安全的身份验证方法。这一突破有可能极大地提高金融交易和其他需要在线身份证明的应用的安全性。

麦吉尔大学计算机科学学院教授Crépeau表示:“面对储存用户个人识别码的假出纳机，目前使用个人识别码(pin)的识别方案非常不安全。”“我们的研究发现并实现了一种安全机制，可以证明某人的身份不会被身份验证者复制。”

如何证明你知道某事而又不透露你知道什么

发表在《自然》(Nature)杂志上的新方法是零知识证明(zero-knowledge proof)概念的一个进步，通过这种方法，一方(“证明者”)可以向另一方(“验证者”)证明，他们拥有某条信息，而不需要实际披露该信息。

在20世纪80年代，零知识证明的想法开始在数据加密领域占据主导地位。今天，许多加密系统依赖于数学语句，证明者可以证明这些语句是有效的，而不会给验证者提供如何证明该语句有效性的线索。这些系统的有效性的基础是一个假设，即验证者没有实际的方法从他们确实从验证者那里接收到的信息反向工作，从而找出问题的一般解决方案。该理论认为，有一类数学问题，被称为单向函数，计算机很容易计算，但不容易解决。然而，随着量子计算的发展，科学家们开始质疑这一假设，并越来越担心，当今加密系统所假定的单向功能可能会被新一代量子计算机破坏。

把证人分开，把事情搞清楚

麦吉尔-日内瓦研究小组通过创建一个包含两个物理上分离的验证者-验证者对的系统，重新定义了零知识证明的想法。确认他们的诚意,这两个证人的审核员必须证明他们有一个共同的知识解决一个很困难的数学问题:如何只使用三种颜色的颜色在图像由成千上万的相互联系的形状,没有两个相邻的形状是相同的颜色。

“验证者随机选择图像中大量相邻形状的配对，然后向每一对验证者询问其中一个或另一个形状的颜色，”合著者、日内瓦大学应用物理学副教授雨果·兹宾登解释说。

如果两个验证者一致地说出不同的颜色作为回应，验证者就可以确信两个验证者确实知道三色溶液。通过分离的两个身体和质疑他们同时验证,该系统可以消除证人之间的勾结的可能性,因为这样做他们会互相传递信息速度比光速——一个场景排除了狭义相对论的原则。

“这就像警察在不同的办公室同时审问两名嫌疑人，”兹宾登说。“这是一个检查他们的答案是否一致的问题，而不允许他们彼此交流。”

论文:Pouriya Alikhani等人的“实验相对论零知识证明”发表在《自然》杂志上。

DOI: https://doi.org/10.1038/s41586 - 021 - 03998 - y

另请参阅

Gilles Brassard发表在《自然:新闻与观点》上的“相对论可以确保自动提款机的安全性”。

DOI: https://doi.org/10.1038/d41586 - 021 - 02950 - 4

关于麦吉尔大学

麦吉尔大学成立于1821年，拥有来自加拿大和世界各地的优秀学生、教师和工作人员。无论是在国内还是在国际上，它都一直是顶尖大学之一。它是一所世界知名的高等学府，拥有3个校区、11个学院、13个专业学院、300个学习项目，在校学生4万余人，其中研究生10200余人。??