量子通信——量子计算时代信息安全保障

2017-11-16 14:57

目前可以采用软件加密的方式保护信息安全，虽然破解难度高，但未来超级计算机技术和量子计算机的出现，密码破译的速度将会越来越快。因此，目前的通信技术并不是绝对的安全。

传统通信方法中，唯一被证明了是“绝对安全”的密码体系，是一次一密。即是密钥随机且只用一次，且要求用于加密的密钥长度与被加密的明文长度相同。所以若要达到这种加密标准，那么就要有大量的密钥。这样的方式没有得到推广实现商用。那么有没有其它具备推广使用潜力的绝对安全的通信技术？

答案当然是量子通信技术，它能够完美地解决信息传输过程中的安全问题，真正做到“绝对”安全。当通信载体是量子时，根据薛定谔的猫原理，由于微观粒子位置是不可能被确定的，总是以不同概率出现在某个位置，而且每次测量的微粒相比测量前必然发生变化。其次，借助量子力学的基于量子态不可克隆原理和海森堡测不准原理。量子通信把密钥分配给需要保密通信的双方，密文的发送仍然通过标准的通信手段来完成。这个过程保证能够在A B两人之间实现密钥的分配，其次保证分配的过程中不会使未授权的第三方得到密钥的内容。

在实际使用中，它是怎样的确保信息安全和发现信息泄露的呢？小编用一张图简单分析大体过程，方便读者直观的了解，实际的过程比较复杂。

量子通信具有以下几个特点：

1)量子通信实际不是通信方式，也不加密，只分配密钥；

2)量子密钥分配只是被动探测并发现窃听，不能主动防护窃听；

3)量子密钥分配需要借助常规通信，无法超光速传输；

4)窃听的探测基于量子力学的不可克隆和测不准原理，所以叫量子密钥分配。

我国未来量子技术前景展望

我国科研团队在量子通信理论和产业化方面均处于世界领先水平，随着信息安全重要性日益突显，量子通信将成为我国信息安全保障的重要技术手段，是国家实现技术弯道超车的重要领域。

国内中科大、清华等研究机构中涌现出潘建伟院士、姚期智院士等多个量子通信技术团队，在理论水平上与欧美同属世界一流水平。而在产业化方面，我国已建成多个城域网、量子卫星也发射成功完成全部实验任务，产业化成都领先全球。量子通信已成功保障包括“十八大”在内多个重大活动的通信安全。量子通信作为大国信息安全的重要保障手段，写入“十三五”规划，而此次APEC峰会上习主席再次强调，未来量子通信必将持续受到国家重点支持。

小结

量子计算机成熟商用时点逐步临近，超强运算能力对传统加密手段形成巨大冲击，核心芯片国产化难度较大的背景下，量子通信绝对安全的理论特性愈加重要，量子通信的应用和推广有望进一步提速。量子计算机面世后信息安全将无法保证，量子通信绝对安全的理论特点在量子计算时代格外重要，是保证大国信息安全的不二选择。目前量子通信已提升至国家战略高度，量子通信的应用和推广有望进一步提速。

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