在競(jìng)爭(zhēng)激烈的量子科技領(lǐng)域，2020年我國(guó)取得了一系列關(guān)鍵性突破，從量子計(jì)算原型機(jī)“九章”，到天地一體化的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)，量子科技正走下“神壇”、走出爭(zhēng)議，從實(shí)驗(yàn)室走進(jìn)更多實(shí)用領(lǐng)域。作為近期不斷刷屏的熱門(mén)話題，量子科技距離我們的生活或許沒(méi)有想象的那么遙遠(yuǎn)。
日前，中國(guó)電信正式推出行業(yè)內(nèi)首款量子安全通話產(chǎn)品“量子密話”，利用量子信息技術(shù)保護(hù)通話安全。用戶辦理量子安全通話業(yè)務(wù)時(shí)無(wú)需更換手機(jī)，前往營(yíng)業(yè)廳更換定制的量子安全通話SIM卡，下載天翼量子安全通話APP即可。那么，量子安全通話究竟與普通通話有何區(qū)別?在哪些環(huán)節(jié)應(yīng)用了量子技術(shù)，是“真·量子”還是蹭熱點(diǎn)?“量子+”應(yīng)用進(jìn)入C端，將構(gòu)筑怎樣的產(chǎn)業(yè)生態(tài)?
一問(wèn)：量子密話為何物?
量子科技正從基礎(chǔ)科學(xué)研究向應(yīng)用推廣階段轉(zhuǎn)化，尤其是5G時(shí)代對(duì)通信安全的更高標(biāo)準(zhǔn)，讓量子科技在金融、通信行業(yè)等變得異常活躍。近日，中國(guó)電信推出了一款量子安全通話產(chǎn)品——“量子密話”，該產(chǎn)品目前已在安徽試商用。據(jù)了解，用戶如需辦理量子安全通話業(yè)務(wù)，可攜帶身份證前往當(dāng)?shù)貭I(yíng)業(yè)廳，更換定制的量子安全通話SIM卡，下載“量子安全通話”APP，只換卡不換號(hào)，也無(wú)需更換手機(jī)。
何為量子安全通話?通俗來(lái)講，量子安全通話就是對(duì)通話過(guò)程中的語(yǔ)音進(jìn)行加密后再傳送，可實(shí)現(xiàn)通話內(nèi)容防泄漏的功能。量子安全通話服務(wù)可以理解為“安全通話+量子密鑰”的服務(wù)，其中，安全通話與普通通話的區(qū)別在于，前者通過(guò)對(duì)通話語(yǔ)音進(jìn)行加密再傳送，而量子密鑰會(huì)預(yù)充注至安全SIM卡中，通過(guò)安全SIM卡對(duì)撥打安全通話時(shí)的語(yǔ)音數(shù)據(jù)加密，從而防止語(yǔ)音傳送的內(nèi)容泄漏。
中國(guó)電信安徽公司副總經(jīng)理鄭家升在接受采訪時(shí)表示，用戶使用量子安全通話服務(wù)并不需要專(zhuān)用定制手機(jī)，可進(jìn)行量子安全通話的手機(jī)在功能上與傳統(tǒng)手機(jī)并無(wú)本質(zhì)區(qū)別，只是通話時(shí)配備了用量子信息技術(shù)制備的“量子密鑰”。
不了解量子力學(xué)的用戶或許會(huì)對(duì)量子安全通信是否可靠產(chǎn)生質(zhì)疑。那么，量子技術(shù)為何能保證通話安全?據(jù)中國(guó)科學(xué)院院士潘建偉介紹，量子密鑰的特點(diǎn)在于其編碼在光子的量子態(tài)上，由于量子只可被傳遞，不可被克隆，因此一個(gè)未知的量子態(tài)不能夠被復(fù)制，量子一旦被測(cè)量也會(huì)被破壞。這樣的量子密鑰的安全性也有量子力學(xué)的理論保證。
鄭家升進(jìn)一步指出，加密通話基于量子力學(xué)原理，在量子密鑰傳輸過(guò)程中，確保密鑰分發(fā)的安全性，使得竊聽(tīng)者不可能做到既偷聽(tīng)又不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。最重要的是，這種加密不依賴(lài)計(jì)算復(fù)雜性，而是依賴(lài)于量子力學(xué)基本原理的密碼產(chǎn)生方式。
二問(wèn)：是否是“新瓶裝舊酒”?
目前，可制備量子密鑰的量子信息技術(shù)主要包括量子密鑰分發(fā)(QKD)和量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(QRNG)兩種。在中國(guó)電信推出量子安全通話服務(wù)之前，三星曾經(jīng)在2020年上半年發(fā)布了量子加密手機(jī)“GALAXY Quantum”。從三星對(duì)外公布的細(xì)節(jié)來(lái)看，其所謂的量子加密手機(jī)，實(shí)現(xiàn)方式就是在三星Galaxy A71 5G手機(jī)上，搭載由本地運(yùn)營(yíng)商SK電訊開(kāi)發(fā)的量子隨機(jī)數(shù)生成芯片(QRNG)。
該款手機(jī)一發(fā)布便遭到不少業(yè)內(nèi)人士的詬病。有人說(shuō)三星的量子加密手機(jī)不過(guò)是“新瓶裝舊酒”，有“蹭熱度”的嫌疑;也有專(zhuān)家表示，能將QRNG芯片在智能手機(jī)上搭載，也算是不小的進(jìn)步。
業(yè)內(nèi)專(zhuān)家告訴記者，這款手機(jī)配置的QRNG芯片并不是基于量子力學(xué)原理，所謂的量子隨機(jī)數(shù)生成器QRNG本質(zhì)是基于算法生成“偽隨機(jī)數(shù)”，或是從經(jīng)典物理噪聲中提取隨機(jī)數(shù)。然后利用隨機(jī)數(shù)生成，來(lái)加密互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這顯然跟大眾對(duì)于量子計(jì)算的期待還相去甚遠(yuǎn)。
與三星量子加密手機(jī)不同的是，中國(guó)電信推出的量子安全通話服務(wù)中使用的量子密鑰從功能角度來(lái)看分為兩種：一是用于認(rèn)證的預(yù)充注在量子安全SIM卡上的量子密鑰;二是用于語(yǔ)音加密的量子密鑰，由量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)生成。
“使用量子安全通話服務(wù)時(shí)，用戶撥號(hào)觸發(fā)認(rèn)證過(guò)程，使用預(yù)充注的量子密鑰進(jìn)行認(rèn)證;同時(shí)從量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)獲取量子密鑰，對(duì)通話語(yǔ)音進(jìn)行加密，每次通話均使用不同的量子密鑰。”鄭家升告訴記者。
賽迪智庫(kù)世界工業(yè)研究所研究員、人工智能研究室主任王哲告訴記者，單純從通話加密來(lái)看，這并不是一項(xiàng)新功能，加密方式有許多種，安全性也有相應(yīng)的差別。量子安全通話的亮點(diǎn)并不在于“可加密”，而在于“加密方式”，且在加密方式和安全性兩方面都有了新突破。量子安全通話服務(wù)的最大突破意義在于將量子密鑰分發(fā)推向了實(shí)踐，可以說(shuō)該服務(wù)是首個(gè)從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嶋H應(yīng)用的量子通信技術(shù)分支。
三問(wèn)：“量子+”進(jìn)入C端挑戰(zhàn)幾何?
中國(guó)電信集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理張志勇公開(kāi)表示，提前布局量子科技行業(yè)，著重形成可落地、可實(shí)施的量子安全保密技術(shù)示范應(yīng)用，將給人民群眾提供安全的智能信息服務(wù)，構(gòu)建更專(zhuān)業(yè)更高效的安全產(chǎn)業(yè)合作生態(tài)。
2020年11月，中國(guó)電信宣布正式啟動(dòng)“量子鑄盾行動(dòng)”，布局量子安全產(chǎn)業(yè)，計(jì)劃在未來(lái)5年，通過(guò)“量子鑄盾行動(dòng)”率先為10個(gè)城市的公共安全提供“量子安全云”，為100個(gè)城市提供量子安全組網(wǎng)方案，為1萬(wàn)個(gè)政企客戶提供量子安全加密解決方案，為1000萬(wàn)移動(dòng)終端用戶提供量子安全通話服務(wù)。
王哲告訴記者，不管是量子安全通話服務(wù)還是量子安全超級(jí)SIM卡，無(wú)論是隨機(jī)數(shù)QRNG還是量子密鑰分發(fā)QKD路線，量子保密通信技術(shù)還處于發(fā)展初級(jí)階段，屬于新興技術(shù)的嘗試性應(yīng)用探索，需要在實(shí)際應(yīng)用落地階段不斷完善、推陳出新。
盡管量子加密技術(shù)不斷發(fā)展，逐漸被消費(fèi)者所認(rèn)知，但量子加密手機(jī)可能不會(huì)很快走進(jìn)尋常百姓家。王哲表示，量子安全滲透到數(shù)字化的場(chǎng)景是必要也是必然的，政企客戶出于對(duì)數(shù)據(jù)安全的高度重視，會(huì)相對(duì)關(guān)注手機(jī)加密的功能和應(yīng)用。但對(duì)個(gè)人用戶來(lái)說(shuō)，盡管人們已經(jīng)意識(shí)到手機(jī)中個(gè)人數(shù)據(jù)和金融信息可能存在安全隱患，但普通消費(fèi)者對(duì)使用加密通話功能還不迫切也不夠敏感，量子加密通話在C端的應(yīng)用前景還有待觀察和探索。
