از کوانتوم تا کد؛ با ۱۰ الگوریتم جادویی و شگفت‌انگیز تاریخ آشنا شوید

ایده‌ی تخیلی مرتب‌سازی ساختگی کوانتومی (Quantum Bogo Sort) همین‌جا شکل می‌گیرد: فرض بر این است که الگوریتم بتواند به‌طور کوانتومی تمام حالت‌های ممکن را به‌طور هم‌زمان بررسی کند، و سپس تنها نتیجه‌ای را که در آن آرایه مرتب است، انتخاب کند. البته این فراتر از توان فعلی فناوری است و بیشتر در حد طنز و فلسفه‌ی علم مطرح می‌شود.

در نهایت، این الگوریتم نشان می‌دهد که برخی مسائل را نمی‌توان صرفاً با شانس یا آزمون کورکورانه حل کرد؛ بلکه نیاز به درک ساختار مسئله، الگوریتم‌های بهینه و روش‌هایی هوشمندانه‌تر داریم.

الگوریتم Rivest-Shamir-Adleman یا الگوریتم RSA یکی از مهم‌ترین و کاربردی‌ترین الگوریتم‌های رمزنگاری در دنیای دیجیتال است. تقریباً هر بار که شما در اینترنت خرید می‌کنید یا وارد یک سایت امن می‌شوید، RSA از اطلاعات شما محافظت می‌کند.

RSA چطور کار می‌کند؟ اصل ماجرا بسیار ساده اما درعین‌حال عمیق است: ضرب دو عدد اول خیلی بزرگ، کار راحتی است؛ اما اگر فقط حاصل ضرب را داشته باشید، پیدا کردن دو عدد اول خیلی سخت و زمان‌بر می‌شود.

این مسئله به‌قدری سخت است که حتی سریع‌ترین کامپیوترهای کلاسیک هم برای شکستن رمز RSA به میلیاردها سال زمان نیاز دارند. دقیق‌تر بگوییم، رمزگشایی یک کلید ۲۰۴۸ بیتی می‌تواند حدود ۳۰۰ تریلیون سال زمان ببرد.

در روش RSA هر کسی می‌تواند با کلید عمومی برای شما پیامی رمزگذاری‌شده بفرستد، ولی فقط شما با کلید خصوصی خودتان می‌توانید آن را باز کنید. به‌همین‌خاطر به آن رمزنگاری با کلید عمومی می‌گویند. همین اصل ساده، امنیت کل اینترنت را فراهم کرده است؛ اما این امنیت، شاید برای همیشه باقی نماند. چون اگر روزی کامپیوترهای کوانتومی واقعاً قدرتمند شوند، الگوریتمی به‌نام شور (Shor) وارد میدان می‌شود، الگوریتمی که توانایی آن را دارد تا در زمانی بسیار کوتاه، تجزیه‌ی سخت اعداد را انجام دهد.