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三问“量子密话”
编辑:齐旭
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下一篇4 2021年1月12日 放大 缩小 默认        

三问“量子密话”

本报记者 齐旭
 

在竞争激烈的量子科技领域,2020年我国取得了一系列关键性突破,从量子计算原型机“九章”,到天地一体化的广域量子通信网络,量子科技正走下“神坛”、走出争议,从实验室走进更多实用领域。作为近期不断刷屏的热门话题,量子科技距离我们的生活或许没有想象的那么遥远。

日前,中国电信正式推出行业内首款量子安全通话产品“量子密话”,利用量子信息技术保护通话安全。用户办理量子安全通话业务时无需更换手机,前往营业厅更换定制的量子安全通话SIM卡,下载天翼量子安全通话APP即可。那么,量子安全通话究竟与普通通话有何区别?在哪些环节应用了量子技术,是“真·量子”还是蹭热点?“量子+”应用进入C端,将构筑怎样的产业生态?

一问:量子密话为何物?

量子科技正从基础科学研究向应用推广阶段转化,尤其是5G时代对通信安全的更高标准,让量子科技在金融、通信行业等变得异常活跃。近日,中国电信推出了一款量子安全通话产品——“量子密话”,该产品目前已在安徽试商用。据了解,用户如需办理量子安全通话业务,可携带身份证前往当地营业厅,更换定制的量子安全通话SIM卡,下载“量子安全通话”APP,只换卡不换号,也无需更换手机。

何为量子安全通话?通俗来讲,量子安全通话就是对通话过程中的语音进行加密后再传送,可实现通话内容防泄漏的功能。量子安全通话服务可以理解为“安全通话+量子密钥”的服务,其中,安全通话与普通通话的区别在于,前者通过对通话语音进行加密再传送,而量子密钥会预充注至安全SIM卡中,通过安全SIM卡对拨打安全通话时的语音数据加密,从而防止语音传送的内容泄漏。

中国电信安徽公司副总经理郑家升在接受采访时表示,用户使用量子安全通话服务并不需要专用定制手机,可进行量子安全通话的手机在功能上与传统手机并无本质区别,只是通话时配备了用量子信息技术制备的“量子密钥”。

不了解量子力学的用户或许会对量子安全通信是否可靠产生质疑。那么,量子技术为何能保证通话安全?据中国科学院院士潘建伟介绍,量子密钥的特点在于其编码在光子的量子态上,由于量子只可被传递,不可被克隆,因此一个未知的量子态不能够被复制,量子一旦被测量也会被破坏。这样的量子密钥的安全性也有量子力学的理论保证。

郑家升进一步指出,加密通话基于量子力学原理,在量子密钥传输过程中,确保密钥分发的安全性,使得窃听者不可能做到既偷听又不会被发现。最重要的是,这种加密不依赖计算复杂性,而是依赖于量子力学基本原理的密码产生方式。

二问:是否是“新瓶装旧酒”?

目前,可制备量子密钥的量子信息技术主要包括量子密钥分发(QKD)和量子随机数发生器(QRNG)两种。在中国电信推出量子安全通话服务之前,三星曾经在2020年上半年发布了量子加密手机“GALAXY Quantum”。从三星对外公布的细节来看,其所谓的量子加密手机,实现方式就是在三星Galaxy A71 5G手机上,搭载由本地运营商SK电讯开发的量子随机数生成芯片(QRNG)。

该款手机一发布便遭到不少业内人士的诟病。有人说三星的量子加密手机不过是“新瓶装旧酒”,有“蹭热度”的嫌疑;也有专家表示,能将QRNG芯片在智能手机上搭载,也算是不小的进步。

业内专家告诉记者,这款手机配置的QRNG芯片并不是基于量子力学原理,所谓的量子随机数生成器QRNG本质是基于算法生成“伪随机数”,或是从经典物理噪声中提取随机数。然后利用随机数生成,来加密互联网上传输的数据,这显然跟大众对于量子计算的期待还相去甚远。

与三星量子加密手机不同的是,中国电信推出的量子安全通话服务中使用的量子密钥从功能角度来看分为两种:一是用于认证的预充注在量子安全SIM卡上的量子密钥;二是用于语音加密的量子密钥,由量子密钥分发网络实时生成。

“使用量子安全通话服务时,用户拨号触发认证过程,使用预充注的量子密钥进行认证;同时从量子密钥分发网络实时获取量子密钥,对通话语音进行加密,每次通话均使用不同的量子密钥。”郑家升告诉记者。

赛迪智库世界工业研究所研究员、人工智能研究室主任王哲告诉记者,单纯从通话加密来看,这并不是一项新功能,加密方式有许多种,安全性也有相应的差别。量子安全通话的亮点并不在于“可加密”,而在于“加密方式”,且在加密方式和安全性两方面都有了新突破。量子安全通话服务的最大突破意义在于将量子密钥分发推向了实践,可以说该服务是首个从实验室走向实际应用的量子通信技术分支。

三问:“量子+”进入C端挑战几何?

中国电信集团有限公司副总经理张志勇公开表示,提前布局量子科技行业,着重形成可落地、可实施的量子安全保密技术示范应用,将给人民群众提供安全的智能信息服务,构建更专业更高效的安全产业合作生态。

2020年11月,中国电信宣布正式启动“量子铸盾行动”,布局量子安全产业,计划在未来5年,通过“量子铸盾行动”率先为10个城市的公共安全提供“量子安全云”,为100个城市提供量子安全组网方案,为1万个政企客户提供量子安全加密解决方案,为1000万移动终端用户提供量子安全通话服务。

王哲告诉记者,不管是量子安全通话服务还是量子安全超级SIM卡,无论是随机数QRNG还是量子密钥分发QKD路线,量子保密通信技术还处于发展初级阶段,属于新兴技术的尝试性应用探索,需要在实际应用落地阶段不断完善、推陈出新。

尽管量子加密技术不断发展,逐渐被消费者所认知,但量子加密手机可能不会很快走进寻常百姓家。王哲表示,量子安全渗透到数字化的场景是必要也是必然的,政企客户出于对数据安全的高度重视,会相对关注手机加密的功能和应用。但对个人用户来说,尽管人们已经意识到手机中个人数据和金融信息可能存在安全隐患,但普通消费者对使用加密通话功能还不迫切也不够敏感,量子加密通话在C端的应用前景还有待观察和探索。

 
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