當前用來保護互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)所采用的技術(shù)主要為代碼加密。但是由于量子計算機強大的計算能力，使其可能在未來的某一天可以找到破解這些加密技術(shù)的算法，隨之這些加密算法便變得不再安全。
華盛頓州立大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)習中心的導(dǎo)師Nathan Hamlin，就正在為這種未來的可能不安全做著準備。
Nathan Hamlin 最近在《離散數(shù)學(xué)開放雜志》（Open Journal of Discrete Mathematics）上發(fā)表了一篇新文章。在這篇文章中，他解釋了一段他為博士論文所寫的名為“通用背包編碼”（Generalized Knapsack Code）的代碼，如何阻止下一代擁有量子計算機的黑客們的攻擊。
這篇文章澄清了對公共秘匙編碼這個復(fù)雜領(lǐng)域的誤解，并且為那些在量子計算時代終將承擔起互聯(lián)網(wǎng)安全重任的科學(xué)家們，提供了一個基本的認知起點。
Hamil 說：“設(shè)計安全系統(tǒng)以保護數(shù)據(jù)，這項工作會涉及來自許多不同領(lǐng)域的專家，他們的工作方式也會有很多的不同點。所以在某一時刻的工作中可能會包括純粹的數(shù)學(xué)家、應(yīng)用數(shù)學(xué)家、計算機程序員和工程師多方的參與。為了實現(xiàn)在現(xiàn)實工作中的這種多方參與，因此我們需要一個共同的語言來幫助這些來自不同領(lǐng)域的人的溝通，然后他們才能為未來網(wǎng)絡(luò)傳輸和私人會話的安全做出更好的設(shè)計決策。”
為未來作準備
Hamlin還表示，“量子計算機在亞原子級的層面上進行操作，理論上講它的計算能力是普通硅基計算機的數(shù)百萬倍。所以下一代武裝上量子計算機的黑客們在理論上是可以破解當前我們在互聯(lián)上傳輸?shù)娜魏涡畔⒌摹?rdquo;
為了打造一個基于未來需要的更好的在線安全系統(tǒng)，Hamlin和退休數(shù)學(xué)系教授William Web 通過采用一種超越普通二進制編碼和當前計算機所普遍采用的以1－0 為基準的操作序列的替代數(shù)字表達技術(shù)，改進了之前的代碼，最終在2015年寫出了“通用背包編碼”（Generalized Knapsack Code）。
Hamlin在他的論文中，用計算機科學(xué)家、計算機工程師和其他領(lǐng)域的專家們能共同理解的方式，一步步地詳細的地闡述“通用背包編碼”是如何工作的。
他解釋說，通過采用比傳統(tǒng)計算機所采用的二進制0-1編碼技術(shù)更為復(fù)雜的數(shù)串來偽裝數(shù)據(jù)，“通用背包編碼”為防御量子計算攻擊提供了一套可行的安全方案。
“通用背包編碼”通過采用“不僅僅使用0-1進行編碼的”多種編碼方法，擴展了當前計算機所用于操作的二級制編碼。
這樣的改進，可以阻止更多的網(wǎng)絡(luò)攻擊，這其中也包括可以破解原始版本背包編碼的基歸約攻擊。
Hamlin 希望自己的這篇論文 “數(shù)學(xué)加密技術(shù)中的數(shù)字”（Number in Mathematical Cryptography）可以幫助掃清人們對于他所研究的、這個處于科學(xué)深處的領(lǐng)域的誤解，從而使得“通用背包編碼”得到更好的發(fā)展，并為未來所用。
“量子計算將會改變我們處理數(shù)據(jù)的方法。但是我們，作為一個社會的整體，我們也必須為這些改變做出相應(yīng)的準備”，Hamlin說。
類似于通用“背包編碼”這樣的編碼，在普通常規(guī)硬件上的實現(xiàn)，就可以有效地抵御武裝上量子計算機黑客的攻擊。我想，現(xiàn)在是時候可以考慮在量子計算時代，這些代碼在商業(yè)和或者通信領(lǐng)域的應(yīng)用。”
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