密码术是一种用于在存在未经授权的用户和恶意攻击者的公共环境中进行两方之间安全通信的技术。在密码学中有两个过程，即分别在发送端和接收端执行的加密和解密。加密是将简单的多媒体数据与一些附加数据(称为密钥)组合并转换为称为密码的不可读编码格式的过程。解密是与加密相反的方法，其中使用相同或不同的附加数据(密钥)对密码进行解码，并将其转换为真正的多媒体数据。
密码技术可以根据它们遵循的基本原则或协议进行分类。但在这里我们将专注于两种类型的密码学技术：经典密码学和量子密码学。这些解释如下。
1. 经典密码学：
经典密码学以数学为基础，它依赖于分解大数的计算难度。经典密码学的安全性基于大数实例分解的数学问题的高度复杂性。
在经典密码学中，原始数据即明文被转换为编码格式即密文，以便我们可以通过不安全的通信渠道传输这些数据。称为密钥的数据字符串用于控制数据从纯文本到密文的转换。这种安排有助于保证数据安全，因为它需要从密文中提取原始信息的密钥。没有密钥，任何人都无法读取数据。在该技术中，假设唯一授权的接收者拥有密钥。
经典密码术有两种类型的技术：
- 对称密码学：
在对称密码术中，单个密钥用于加密和解密数据。这个加密密钥是私钥。这是这种加密技术的局限性，即该私钥必须仅在授权的发送方和接收方之间分发。
- 非对称加密：
在非对称密码学中，使用一对密钥，即公钥和私钥进行加密和解密。发送方可以使用其公钥对数据进行加密，而在接收方端接收方可以使用其私钥对数据进行解密。这种技术克服了密钥分发的问题。
经典密码学的优点：
- 在使用一次性垫时，它牢不可破。
- 手动操作很容易，不需要电脑。
- 它保护纯文本免受随意窥探。
经典密码学的缺点：
- 在使用一次性垫时，它很麻烦并且需要个人聚会来交换垫。
- 如果不使用 OTP，任何对了解您编写的内容和了解密码学感兴趣的人都可以破解加密。
2. 量子密码学：
量子密码学以物理学为基础，并依赖于量子力学定律。它是新兴技术，它强调量子物理现象，其中两方可以基于量子力学定律的不变性进行安全通信。量子力学是构建物理理论的数学框架或规则集。
量子密码学依赖于量子力学的两个重要元素：海森堡测不准原理和光子极化原理。这些解释如下。
- 海森堡测不准原理：
这个原则说，如果你测量一件事，你就不能准确地测量另一件事。例如，如果你把这个原理应用到人身上，你可以测量一个人的身高，但你不能测量他的体重。这个原则唯一奇怪的地方是，它只在你试图测量某物的那一刻才成立。这个原理适用于光子。光子具有波状结构，并在特定方向极化或倾斜。在测量光子极化时，所有后续测量都会受到我们为极化所做的测量选择的影响。该原理对于防止攻击者在量子密码学中的努力起着至关重要的作用。 - 光子偏振原理：
该原理是指，由于不可克隆原理，窃听者无法复制唯一的量子比特，即未知的量子态。如果尝试测量任何属性，则会干扰其他信息。
量子密码学的优点：
- 它通过提供基于物理基本定律而不是当今使用的数学算法或计算技术的安全性来建立安全通信。
- 它几乎是不可破解的。
- 使用起来很简单。
- 需要更少的资源来维护它。
- 它用于检测 QKD(量子密钥分发)中的窃听。这是因为无法复制以量子状态编码的数据。
- 这种密码系统的性能不断提高。
量子密码学的缺点：
- 世界范围内的实施可能会占用大量工作岗位，因此失业率将增加。
- 在穿过通道时，光子的极化可能会因各种原因而改变。
- 量子密码学缺乏许多重要功能，例如数字签名、认证邮件等。
- QKD 支持的最大距离约为 250 KM，速度为 16 bps 通过引导介质。