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零知识证明为何会和核弹头扯上关系？这个普林斯顿的博士生来告诉你

时间：2024-07-14 23:01:52 作者：

摘要：普林斯顿大学发明了一种验证核弹头真假的方法。重点是，该方法不会泄露除了真假之外的信息…

验证装置。参照物和受检物品被放置在中子源和乳浊液探测器之间。

图片来源：Sébastien Philippe et al.

人人都不喜欢假货，那么当履行军备控制条约的时候，你当然不会希望对面准备销毁的核弹头其实是个假的，需要严加查验。但是一来这涉及各国的军事机密，二来我们也不会希望制作这种危险东西的方法到处扩散，所以这种验证方法必须做到既能辨别其真伪，又不会透露其形体结构和设计等信息。零知识证明（Zero-knowledge proofs）正是恰好可以做到这一点的数学加密方法，但是将这些抽象概念转化为实在的物理成像技术仍是一项挑战。

《自然-通讯》刊载的研究 A physical zero-knowledge object-comparison system for nuclear warhead verification展示了一项中子成像技术，在不揭露基础细节的情况下验证核弹头的真实性。

论文第一作者和通讯作者Sébastien Philippe 图片来源：Elle Starkman

普林斯顿大学的 Sébastien Philippe 及同事展示了一套验证程序，为验证者提供一种不包含被成像对象信息的工具。通过将测试对象置于中子源和乳浊液探测器之间，乳浊液中出现的气泡将印出对象的“指纹”。主机探测器预先加载由参照样本生成的补充性气泡分布图。如此一来，如果阳性匹配，则信号完全对应，这不会对验证者产生有用信息，但是仍能证明测试对象与参照样本完全一致。未来可以从该技术出发，研发针对其它物品的安全验证手段。

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