Вроде как тот же x.509 существует уже не первый год и эти вопросы давно решены. В том числе и проблема man-in-the-middle, которая решается наличием доверенного authority, удостоверяющего подлинность сертификатов обеих (если это необходимо) сторон.

Я тут подумал, ассиметричное шифрование это однонаправленный канал связи. Для двунаправленной связи придётся использовать две ассиметричных пары ключей.

Так и есть. У клиента есть свой приватный и связанный с ним открытый ключ, у сервера есть своя такая же пара. Они обмениваются открытыми ключами и сертификатами, подтверждают подлинность друг друга и устанавливают шифрованный двунаправленный канал.

И вспомнил, что ассиметричный включ также подвержен взлому. Трудоёмкому, но влому.

Именно поэтому при общении по SSL/TLS генерируются пары динамических сессионных ключей и меняются через определённые промежутки времни (или объём прокачанного трафика). Хотя это и перестраховка. В любом случае, речь не идёт об абсолютной невозможности расшифровки, но время, на неё необходимое, исчисляется огромными значениями.

Так вот квантовая криптография не даёт вообще возможности приступить к взлому перебором чисел, так как любое подключение канала тут же обнаруживается.

Ну да, это её огромный и несомненный плюс. Но это тоже не абсолютная защита, те же MITM-атаки вполне возможны и там, хотя, конечно, они становятся существенно более трудоёмкими и дорогими.

Я, если что, не утверждаю, что квантовая связь не лучше обычной. Это значительный прорыв, помимо прочего ещё и из-за невозможности скрытой прослушки канала.

Мне просто не понравилась фраза о том, что сейчас основная проблема — это обмен ключами по открытому каналу, который можно перехватить, эта проблема стояла на заре криптографии и была чуть ли не первым, с чем научились бороться. Сейчас в основном ищут уязвимости в самих алгоритмах, позволяющие расшифровать сигнал за приемлемое время, то есть без полного перебора всего возможного диапазона ключей.