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

（文章來源：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被廣泛認為是徹底解決未來量子計算機所帶來的安全威脅的解決方案。

早在2015年6月5日，美國《華盛頓自由燈塔報》就刊登文章稱，中國黑客通過網(wǎng)絡(luò)攻擊侵入了美國人事管理辦公室的計算機系統(tǒng)，竊取400萬美國現(xiàn)役和前政府雇員的敏感信息。美國人事管理辦公室計算機系統(tǒng)的安全設(shè)置中顯然存在一些巨大的漏洞。好在當時它的一些數(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，這是總部位于馬里蘭州貝塞斯達的網(wǎng)絡(luò)安全公司Quantum Xchange首席執(zhí)行官約翰·普里斯科的觀點。他上周在EmTech未來計算活動上表示，中國在量子計算領(lǐng)域的快速發(fā)展表明，中國最終將擁有一個能夠找出訪問這些數(shù)據(jù)的關(guān)鍵系統(tǒng)。目前的加密技術(shù)對于一個負責破解它的量子系統(tǒng)來說非常輕松。

普里斯科說，中國正以“今日收獲，明日閱讀”的方式向前邁進。普里斯科說，中國在量子計算方面的支出是美國的10倍。據(jù)稱，僅量子信息科學(xué)國家實驗室的建設(shè)就花費了100億美元（盡管這個數(shù)字有爭議）。而美國在五年內(nèi)對量子信息科學(xué)的投入資金僅為12億美元（數(shù)字有爭議）。“我們真的沒那么安全，”他說。

中國大規(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（二進制信息）的形式發(fā)送加密數(shù)據(jù)，同時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（幾十到幾百英里）?，F(xiàn)在最好的辦法是安裝一個光纖網(wǎng)絡(luò)，這是一個既費錢又費時的過程。同時這也不是萬無一失的，信號最終會在長距離的光纖中散射和分解，所以你需要建立節(jié)點來繼續(xù)向前推進。這些網(wǎng)絡(luò)也是點對點的（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達1263英里的連接線，以提供量子密鑰。據(jù)報道，中國的“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國際QKD通道（地面距離為7500公里），成功地進行了QKD演示。

就連歐洲也在大踏步前進。歐盟的OPENQKD倡議呼吁利用光纖和衛(wèi)星的結(jié)合，建立一個覆蓋13個國家的QKD安全通信網(wǎng)絡(luò)。普里斯科認為，美國的落后程度令人難以置信，為此他指責美國缺乏緊迫感。它最長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QKD網(wǎng)絡(luò)，為客戶（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>

由于歐洲和中國已經(jīng)認真對待QKD，Prisco希望看到美國迅速趕上?！斑@很像太空競賽，”他說?！拔覀冋娴呢摀黄鸬诙！笨磥?，美國在量子技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展仍想稱霸世界。