当前位置首页 > 信息公告

坚持发展量子通讯技术是正道

更新时间:2023-10-17 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

隨着全球首颗量子科学实验卫星“墨子号”的升空,量子通讯再度成为媒体关注的热点。正面积极的评价是主流。其实也免不了有一些批评和指责的声音,这在一个相对开放的社会也非常正常,有时侯也是有益的。并且近来网路上有两个指责量子通讯的观点是错误的,散播这种观点的人士又自诩密码学专家,这就值得我们认真剖析和辨驳,把真相还给大众。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

她们反对量子通讯的主要理由是:通讯的首要目的是稳定性,传统的通讯手段虽然有安全隐患但起码能保证稳定的交流信息,而量子通信的讯号安全是以牺牲通信的稳定性为代价的,有了敌手就干不成事的量子通信系统最终也只能沦为一个摆饰。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

这些稳定压倒安全的谬误似乎有理,实则上是根本经不起推敲的。试问:一条重要军事行动的指令,或则是一件机密外交文件,莫非传达到位是首要任务,信息安全是次要的?信息无论怎样先要送出,即便全军覆没,即便自己的战略情报员被曝露?世界上有这样考虑问题的军政首脑吗?fDZ物理好资源网(原物理ok网)

其实通讯的稳定可靠也重要,即使军事行动的保密性仍然是第一位的,但命令不能及时上传下达其实也不许可。而量子通讯却却是稳定可靠的,起码一点也不比传统方法差。反对量子通讯的人士总把量子通讯描述得像红楼梦中的林哥哥一样弱不禁风,实在荒谬之极。她们的逻辑是:精密复杂的系统都是不稳定的,以靠单个光子工作的量子通讯是非常精密复杂的,因此量子通讯是不稳定的。错!这个三段论推理错在前提上。明日天空中的客机和屋内的电视机比上世纪的都要精密复杂得多,谁说它们没有先前的稳定可靠?我是做计算机出身,七十年代出厂的DJS-130大型计算机,使用单位必须成立一个小组来维护,明天你我手中的计算机不知要比它精密复杂多少倍,那里又不稳定不可靠了?莫非你屋内也请了一个笔记本维护班?fDZ物理好资源网(原物理ok网)

这种谬误虽然都不值一驳,只能当笑话听听。下边作更深入一点的剖析,以证明量子通讯实际上是可以做得稳定可靠的,起码一点也不比传统通讯方法差。不少人觉得量子通讯靠的是单光子传输,监听者的行为改变了光子的状态,会中断正常的通讯。又错!量子通讯虽然只是分发对称秘钥,通讯双方首先取得一致认可的对称秘钥,双方隨后的大量信息交换实际上是在传统通讯网路上进行的,其实这种信息都是经由上述的对称秘钥加密和揭秘,得到了充分的保护。既然量子通讯中信息的传输依然在传统通讯网路上,为何它就是不稳定的呢,难道“量子”两字是四类分子的围巾,带了这顶鸭舌帽做哪些都是一个错?fDZ物理好资源网(原物理ok网)

这么窃密者干涉破坏量子秘钥分配,又会带来多少不稳定诱因呢?首先应当强调,虽然量子秘钥分配讯道上存在各类技术和人为的干涉,许多传送的光子要遗弃,传输效率不高,但BB84通讯合同就是根据这样的环境来设计的,“传输效率低”不等同于”不稳定”,只要有足够的时间,总能得到充分多的绝对可靠的的对称秘钥。有时侯得到的秘钥还可以编好号储存上去,以备不时之需。请问这样的量子通讯系统又有哪一处不如传统通讯稳定?严格来说,通讯讯道的评估用的是平均速度、瞬间最高速率和响应时间等参数,未曾据说过哪些稳定性,不知它是个哪些东东,量纲又是哪些?还煞有介事谈论稳定性与安全性兼容,真是不知所云。作者是不是密码学专家我没有资格衡量,但作者绝对是现代通讯学的外行,这点基本可以肯定。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

读到这儿,反量子通讯的可能真有些绝望了,但她们还有最后一招的:我暴力干涉,秒秒分分不停顿,天天月月无休止,让你根本没法交换秘钥,看你怎样办?这些图穷匕见的下三滥手段实际上是根本不用答理的。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

试问谁又有这样的能力(暴力?)长时期阻断量子秘钥传输线路?局外人是根本做不到,莫非挺而走险,割断光纤,筹建伪中继站?这种手段最多得逞于一时,终究逃过澳网恢恢。我对中国近来的情况不太熟悉,但对意大利的联邦邮政法和联邦通信法规的严格和建立还是略有所知,这些局外人的暴力阻断光纤或筹建伪中继站案件真的是前所未闻。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

假如系统中有内鬼如何办?坦白地讲,量子秘钥分配技术防的就是内鬼,更正确的说是勾结外鬼的内鬼。由于只要有人在量子秘钥分配信道上监听,不管他是外鬼、内鬼、什么鬼(英语使用Eve一词,十分传神),只要监听必被察觉,这部份密码位全部扔掉,哪些损失也不会引起。真正做到“若要人不知,除非己莫为。”这才是秘钥配送安全的根本保证,通讯双方有了安全可靠的对称秘钥,安全稳定地交换信息根本没有任何问题。这么内鬼长时间不断地监听抵挡量子秘钥配送怎么办?这个问题还须要我来回答吗?这样傻的内鬼还是内鬼吗,倒有些像黑旋风李逵,呵呵。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

反对量子通讯的另一理由是:目前的私钥密码系统很安全,量子计算机的恐吓是一种误导,研究发展量子通讯完全是瞎折腾。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

量子通讯存在吗_量子通讯储存_量子通讯有哪些产品fDZ物理好资源网(原物理ok网)

首先必须强调,私钥密码系统的安全问题来历已久,远在量子计算机概念出现之前。常用的私钥密码(如RSA)就被联网的个人笔记本群攻陷,只要用微软搜一下,立刻晓得私钥密码系统并不安全。近来日本技术标准局强烈建议把RSA私钥从1024位提升到2048位,假如私钥密码系统真的没有问题,她们不必多此一举。提升私钥密码位数极大地降低了加密和揭秘所化的时间,给日常的应用带来了众多不便,却并没有从根本上制止黑客功击的热情和力度,增强私钥位数给使用者平添的困难远超对黑客的阻力,这才是私钥密码问题之所在。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

正当私钥密码系统处于风雨飘摇、四面楚歌时,2014年的一条爆燃性新闻更是轰动了密码学界,从加拿大国家安全局叛逃的斯诺顿披露了安全局有一个机密的项目Hard,计划建造一台破解私钥密码的专用量子计算机。假如如今谁还相信私钥密码系统是安全的,请自己去英国国家安全局的网站,先瞧瞧她们是怎样在处理这场危机的[1]。莫非英国国家安全局也是在瞎折腾?fDZ物理好资源网(原物理ok网)

再让我们瞧瞧密码学界的动态,请先看右图:密码学界早已明晰把私钥密码系统分成两大类,左列中都是目前常用的私钥密码,全被攻入“量子可破”的死域。也只有中国几位反量子通讯的所谓密码学专家院长还在拍胸膛担保这种私钥密码一点问题也没有,不知她们是假不懂还是真不懂,总之我也弄不懂她们。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

图中右列确有几种私钥密码理论技巧被列为“量子不可破”。并且请注意:1)它们只是目前还未被攻克,并非被证明“量子不可破”。2)它们全部没有步入实用阶段,甚至未步入应用早期开发阶段,很可能最后根本没有实用价值。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

在“量子不可破”的私钥密码系统中最受关注的是“-based”(基于阻格的加密法),密码学界对该技巧的研究早已有二十多年了,但仍然在应用上没有取得突破。其问题的本质是:该算法太复杂,运行效率低得难以使用;算法加以简化后,效率急剧提高,几乎可以与RSA抗衡,而且出现了严重的安全隐患。物理家还在私钥密码的效率和安全的两难之间深受熬煎量子通讯储存,密码学权威说得好:宇宙就是一个熬煎之地,密码学研究就是一个最好的例证[2]。由此可知,纯粹应用物理方式改善私钥密码系统的前景黯淡。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

读到这儿,假如还有人觉得现有私钥密码系统固若金汤,我也只能无语了。反对发展量子通讯人士可能会说,起码私钥密码现今还没有被量子计算机攻陷,着哪些急?持这些观点和心态实在十分吃大亏。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

首先,你如何就这么肯定私钥密码未被量子专用计算机攻陷,莫非你有死党在英国NSA里做主管?笑话!私钥密码与量子计算机是英国国家安全局的最高绝密,这方面的进展,她们会向全世界做每周例报?退一步,虽然私钥密码明天还没有被量子计算机攻占,你能保证三年后也攻不破?就凭大家这几个密码学专家保证得了?假如现今不发展量子通讯技术,刀槍入庫、马放南山,三年后私钥密码被专用量子计算机攻占,你如何办?开发一种全新的密码系统从试验、推广到投入应用起码要十多年,这段时间中你就只能裸奔了,待会儿估计连哭的地方也没有!fDZ物理好资源网(原物理ok网)

应当认识到,在这么严峻的国际态势下,而目前的私钥密码系统又危机四伏,国家只能从最益处着想,竭力以赴创建自己的全新的密码安全系统,这是惟一正确的选择。人无远虑必有近忧,千万不能抱有侥幸心理,不可傍徨迟疑、患得患失,错失时机将后患无穷。认准方向坚定不移地发展自已的量子通讯技术,这才是一个独立自主的大国应当有的志向和责任。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

量子密码技术的应用和推广肯定不会一帆风顺,但这决不能成为反对发展量子通讯的理由。有人觉得在量子通讯方面欧美都没有大的动作,凭哪些中国走在上面,中国一定是错了,中国总归是输家。照这个逻辑,日本都没有铁路网,中国岂能建铁路?这些论调似曾相恋,中国铁路开建前后,这样的声音也以前不绝于耳。记得当时有这样一种很流行的说法:铁路上不少部件和材料是从西方买来的,人家都不建铁路,中国建哪些建?如今同样的论调又来了:量子通讯中使用的一些另件和仪器设备是西方进口的,她们都不建大规模的量子通讯网路,中国为何要建?我再一次无语。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

有必要再度指出:与其它密码技术不同,量子秘钥分配技术从原理上保证秘钥配送是安全的,量子通讯是稳定可靠的,加速发展量子通讯是非常必要的,是十分及时的,由于现有密码系统早已到了最危险的时刻。工程施行中一定会有许多的问题量子通讯储存,但原理与施行是完全不同的两个概念,虽然施行中的技术问题可以逐渐解决,不可破译的原理才是该项技术具有发展前途的根本保证,它使我们对量子秘钥分配技术的将来饱含了信心。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

希望进一步了解密码学发展导论和量子秘钥分配技术原理的读者可以阅读我不久前写作的三篇有关文章:fDZ物理好资源网(原物理ok网)

拿哪些挽救你-危机四伏中的密码系统fDZ物理好资源网(原物理ok网)

量子秘钥分配技术-维护信息安全的忠诚卫士fDZ物理好资源网(原物理ok网)

关于“量子秘钥分配技术”一文答读者问fDZ物理好资源网(原物理ok网)

本文是应【观察者网】约稿而作,首发于观察者网8月26日首页。fDZ物理好资源网(原物理ok网)

[1]On11(2015),theanpageonitswithanthatitplanstoshifttheofanddataawayfromtonewones,yettobe,thatcananby.fDZ物理好资源网(原物理ok网)

[2]Asforwhyandtobeso,said:“Theisanplace,andthisisjustofit.”fDZ物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里