網(wǎng)絡(luò)安全的量子密鑰分發(fā)技術(shù)，中國(guó)正在快速發(fā)展

（文章來(lái)源：南方觀天下）

量子密鑰分發(fā)（QKD）是一種新型的量子技術(shù)，能夠在不安全的網(wǎng)絡(luò)中建立密鑰，與傳統(tǒng)的加密技術(shù)完全不同。QKD被廣泛認(rèn)為是徹底解決未來(lái)量子計(jì)算機(jī)所帶來(lái)的安全威脅的解決方案。

早在2015年6月5日，美國(guó)《華盛頓自由燈塔報(bào)》就刊登文章稱(chēng)，中國(guó)黑客通過(guò)網(wǎng)絡(luò)攻擊侵入了美國(guó)人事管理辦公室的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，竊取400萬(wàn)美國(guó)現(xiàn)役和前政府雇員的敏感信息。美國(guó)人事管理辦公室計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全設(shè)置中顯然存在一些巨大的漏洞。好在當(dāng)時(shí)它的一些數(shù)據(jù)是加密的。

即使是加密數(shù)據(jù)也將面臨巨大風(fēng)險(xiǎn)，這是總部位于馬里蘭州貝塞斯達(dá)的網(wǎng)絡(luò)安全公司Quantum Xchange首席執(zhí)行官約翰·普里斯科的觀點(diǎn)。他上周在EmTech未來(lái)計(jì)算活動(dòng)上表示，中國(guó)在量子計(jì)算領(lǐng)域的快速發(fā)展表明，中國(guó)最終將擁有一個(gè)能夠找出訪問(wèn)這些數(shù)據(jù)的關(guān)鍵系統(tǒng)。目前的加密技術(shù)對(duì)于一個(gè)負(fù)責(zé)破解它的量子系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常輕松。

普里斯科說(shuō)，中國(guó)正以“今日收獲，明日閱讀”的方式向前邁進(jìn)。普里斯科說(shuō)，中國(guó)在量子計(jì)算方面的支出是美國(guó)的10倍。據(jù)稱(chēng)，僅量子信息科學(xué)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)就花費(fèi)了100億美元（盡管這個(gè)數(shù)字有爭(zhēng)議）。而美國(guó)在五年內(nèi)對(duì)量子信息科學(xué)的投入資金僅為12億美元（數(shù)字有爭(zhēng)議）?！拔覀冋娴臎](méi)那么安全，”他說(shuō)。

中國(guó)大規(guī)模投資的一部分已經(jīng)著力于量子安全本身，包括量子密鑰分發(fā)（QKD）的發(fā)展。這涉及到在光纖網(wǎng)絡(luò)上以經(jīng)典比特（二進(jìn)制信息）的形式發(fā)送加密數(shù)據(jù)，同時(shí)以量子比特的形式發(fā)送用于解密信息的密鑰。僅僅是試圖觀察密鑰的行為就改變了它的狀態(tài)，提醒發(fā)送者和接收者安全漏洞。

但它有它的局限性。QKD需要發(fā)送攜帶光子的信息，傳輸距離非常長(zhǎng)（幾十到幾百英里）?，F(xiàn)在最好的辦法是安裝一個(gè)光纖網(wǎng)絡(luò)，這是一個(gè)既費(fèi)錢(qián)又費(fèi)時(shí)的過(guò)程。同時(shí)這也不是萬(wàn)無(wú)一失的，信號(hào)最終會(huì)在長(zhǎng)距離的光纖中散射和分解，所以你需要建立節(jié)點(diǎn)來(lái)繼續(xù)向前推進(jìn)。這些網(wǎng)絡(luò)也是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的（與廣播連接相反），因此一次只能與另一方通信。

盡管如此，中國(guó)QKD網(wǎng)絡(luò)正在快速發(fā)展。它已經(jīng)在北京和上海之間建立了一條長(zhǎng)達(dá)1263英里的連接線，以提供量子密鑰。據(jù)報(bào)道，中國(guó)的“墨子”（Micius）衛(wèi)星在北京和維也納的量子光學(xué)和量子信息研究所之間建立了一個(gè)國(guó)際QKD通道（地面距離為7500公里），成功地進(jìn)行了QKD演示。

就連歐洲也在大踏步前進(jìn)。歐盟的OPENQKD倡議呼吁利用光纖和衛(wèi)星的結(jié)合，建立一個(gè)覆蓋13個(gè)國(guó)家的QKD安全通信網(wǎng)絡(luò)。普里斯科認(rèn)為，美國(guó)的落后程度令人難以置信，為此他指責(zé)美國(guó)缺乏緊迫感。它最長(zhǎng)的是一條沿東海岸延伸500英里的光纜。量子交易所（Quantum Xchange）已簽署協(xié)議，將使用該電纜創(chuàng)建一個(gè)QKD網(wǎng)絡(luò)，為客戶(hù)（尤其是總部位于紐約市的金融公司）確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?/p>

由于歐洲和中國(guó)已經(jīng)認(rèn)真對(duì)待QKD，Prisco希望看到美國(guó)迅速趕上?！斑@很像太空競(jìng)賽，”他說(shuō)?！拔覀冋娴呢?fù)擔(dān)不起第二名?！笨磥?lái)，美國(guó)在量子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展仍想稱(chēng)霸世界。