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量子通信:实际保障安全存在问题?

时间:2023-06-05 理论教育 版权反馈
【摘要】:但是,量子计算机与量子保密通信之间并不是矛和盾的关系。那么,量子通信是否就能保证绝对安全?从量子密钥分发来看,点对点之间密钥传输的安全性是可以保证的,这一点毋庸置疑。然而,在实际的量子密钥分发系统中,光源、信道节点和接收机的不理想特性使其难以满足理论协议模型的安全性证明要求,成为可能被窃取者利用的安全漏洞,所以针对实际量子密钥分发系统进行攻防测试和安全性升级将是其运营维护面临的一个问题。

量子通信:实际保障安全存在问题?

现有的非对称加密技术/公钥加密技术(RSA是常用的一种)并非不可破解,只是现有的计算机计算能力有限。随着计算机的性能不断提高,特别是未来量子计算机的研制,将有可能导致现有公钥加密被轻易解密。例如,针对整数分解的秀尔算法(Shor's Algorithm),如果使用量子计算机的话,现有加密技术将轻而易举被突破。

但是,量子计算机与量子保密通信之间并不是矛和盾的关系。量子计算机可以依靠其基于量子位的无比强大的计算能力,通过各种算法来破解基于复杂算法的加密技术。而量子密钥分发并非基于算法,而是基于纠缠态的光量子传输。直白地说,就是量子计算机强大的计算能力在量子密钥分发面前是无用武之力的。

那么,量子通信是否就能保证绝对安全?从量子密钥分发来看,点对点之间密钥传输的安全性是可以保证的,这一点毋庸置疑。因为在传输过程中,只要第三方试图窃取信号(以光量子为载体的密钥),就表示信号被观测了,一旦被测量,其状态就确定了,但是在被观测前它的状态是不确定的(处于量子叠加态),所以只要有人碰(试图窃取、观测)了信号,发送端和接收端都会察觉,因为“碰”信号的中间人再也无法将原来那个叠加态的量子发给接收端了,接收发送双方就可以销毁或丢弃这个密钥。考虑到量子密钥永远也不可能被截获,因此,只要能接发成功一组就可以实现信息的安全传送。除非对方实行7×24小时干扰(试图窃取),那样的话通信确实会被破坏,但这同时也提示了该信道的不安全性。(www.xing528.com)

然而,在实际的量子密钥分发系统中,光源、信道节点和接收机的不理想特性使其难以满足理论协议模型的安全性证明要求,成为可能被窃取者利用的安全漏洞,所以针对实际量子密钥分发系统进行攻防测试和安全性升级将是其运营维护面临的一个问题。另一问题是,在现有的远距离量子通信传输中,基于可信中继节点的密钥存储和转发不满足无条件安全性证明的要求,则可能成为整个系统的安全风险点。

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