通用量子計算機器件進展緩慢,對實用化 1024-bit 的 RSA 密碼破譯尚不能構成威脅,現代密碼依舊是 安全的. 量子計算密碼攻擊需要探索新的途徑:一是,量子計算能否協助/加速傳統密碼攻擊模式,拓展已有量子 計算的攻擊能力;二是,需要尋找 Shor 算法之外的量子計算算法探索密碼攻擊. 對已有的各類量子計算整數分解 算法進行綜述,分析量子計算密碼攻擊時面對的挑戰,以及擴展至更大規模整數分解存在的問題. 結合 Shor 算法 改進過程,分析 Shor 算法對現代加密體系造成實質性威脅前遇到的困難并給出 Shor 破譯 2048 位 RSA 需要的資 源. 分析基于 D-Wave 量子退火原理的 RSA 破譯,這是一種新的量子計算公鑰密碼攻擊算法,與Shor 算法原理上 有本質性不同. 將破譯 RSA 問題轉換為組合優化問題,利用量子退火算法獨特的量子隧穿效應跳出局部最優解逼 近全局最優解,和經典算法相比有指數級加速的潛力. 進一步闡述 Grover 量子搜索算法應用于橢圓曲線側信道攻擊,拓展其攻擊能力. 探討量子人工智能算法對 NTRU 等后量子密碼攻擊的可能性.
近年來,生成式對抗網絡(generative adversarial nets, GAN)迅速發展,已經成為當前機器學習領域的主要研究方向之一。GAN來源于零和博弈的思想,其生成器和鑒別器對抗學習,獲取給定樣本的數據分布,生成新的樣本數據。對GAN模型在圖片生成、異常樣本檢測和定位、文字生成圖片以及圖片超分辨率等多方面進行了大量的調查研究,并在這些GAN的應用所取得的實質性進展進行了系統的闡述。對GAN的提出背景與研究意義、理論模型與改進結構,以及其主要應用領域進行了總結。通過對GAN在各方面的應用分析,對GAN的不足以及未來發展方向進行綜述。
摘要:隨著日益劇增的海量數據信息的產生以及數據挖掘算法的廣泛應用,人們已經進入了大數據時代.在數據規模飛速增長的前提下,如何高效穩定的存取數據信息以及加快數據挖掘算法的執行已經成為學術界和工業界急需解決的關鍵問題.機器學習算法作為數據挖掘應用的核心組成部分,吸引了越來越多研究者的關注,而利用新型的軟硬件手段來加速機器學習算法已經成為了目前的研究熱點之一.本文主要針對基于ASIC和FPGA等硬件平臺設計的機器學習加速器進行了歸納與總結.首先,本文先介紹了機器學習算法,對代表性的算法進行了分析和歸納.接下來對加速器可能的著眼點進行了列舉綜述,以各種機器學習硬件加速器為主要實例介紹了目前主流的加速器設計和實現,并圍繞加速器結構進行簡單分類和總結.最后本文對機器學習算法硬件加速這個領域進行了分析,并對目前的發展趨勢做出了展望.
摘要 大數據是經濟發展的新動能, 社會發展的新引擎, 塑造國家競爭力的戰略制高點, 對人民生活 具有重大影響. 然而隨著社會對數據價值認知的提升和大數據平臺建設的蓬勃發展, 大數據安全問題 日益成為阻礙大數據應用推廣的瓶頸. 同時, 由于大數據技術、框架仍在不斷演變當中, 研究人員對大 數據安全內涵的核心認知和關鍵特征理解還存在差異, 尚未形成相對統一的大數據安全框架. 當前亟 需對大數據安全技術發展現狀進行梳理, 為大數據安全重點問題的研究和突破提供參考. 本文結合典 型大數據系統技術框架, 圍繞大數據安全需求, 構建了大數據安全技術框架. 在此框架下, 從大數據安 全共享與可信服務、大數據平臺安全和大數據安全監管 3 個方面系統梳理了大數據安全關鍵技術的 研究現狀, 囊括了大數據業務流程和大數據系統技術框架所涉及的主要安全機制. 最后總結了大數據 安全技術有待解決的核心問題和發展趨勢.
【摘 要】 近年來,以量子計算、量子通信和量子測量為代表的量子信息技術的研究與應用在全球范圍內加速發展,各國紛紛加大投入力度和拓寬項目布局。三大領域的技術創新活躍,專利與論文增長較為迅速,重要研究成果和輿論熱點層出不窮。我國量子信息技術研究和應用探索具備良好的實踐基礎,加大支持力度,突破瓶頸障礙,聚力加快發展,有望實現與國際先進水平并跑領跑。為推動我國量子信息技術應用探索和產業化健康發展,中國信息通信研究院在2018年發布研究報告基礎上,組織編寫了《量子信息技術發展與應用研究報告》(2019年),深入分析量子信息技術三大領域的關鍵技術、熱點問題、發展現狀、演進趨勢,闡述我國面臨的機遇與挑戰,以及未來發展態勢。
【目 錄】
一、量子信息技術總體發展態勢
(一)量子信息技術成為未來科技發展關注焦點之一
(二)各國加大量子信息領域的支持投入和布局推動
(三)量子信息技術標準化研究受到重視并加速發展
(四)量子信息技術創新活躍,論文和專利增長迅速
二、量子計算領域研究與應用進展
(一)物理平臺探索發展迅速,技術路線仍未收斂
(二)“量子優越性”突破里程碑,實用化尚有距離
(三)量子計算云平臺成為熱點,發展方興未艾
(四)產業發展格局正在形成、生態鏈不斷壯大
(五)應用探索持續深入,“殺手級應用”或可期待
三、量子通信領域研究與應用進展
(一)量子通信技術研究和樣機研制取得新成果
(二)量子密鑰分發技術演進關注提升實用化水平
(三)量子保密通信應用探索和產業化進一步發展
(四)量子保密通信網絡現實安全性成為討論熱點
(五)量子保密通信規模化應用與產業化仍需探索
四、量子測量領域研究與應用進展
(一)量子測量突破經典測量極限,應用領域廣泛
(二)自旋量子位測量有望實現芯片化和集成應用
(三)量子糾纏測量處于前沿研究,實用尚有距離
(四)超高精度量子時鐘同步有望助力未來通信網
(五)量子測量產業初步發展,仍需多方助力合作
五、量子信息技術發展與應用展望
(一)理論與關鍵技術待突破,領域發展前景各異
(二)我國具備良好的實踐基礎,機遇和挑戰并存
賽迪智庫正式發布《量子計算發展白皮書(2019年)》(以下簡稱《白皮書》)。《白皮書》闡述了量子計算的基本內涵,系統梳理量子計算的技術路線及發展路線圖,介紹了國內外發展態勢,并提出了我國量子計算發展面臨的挑戰及相關對策建議。