量子密話為何物?“量子+”進(jìn)入C端挑戰(zhàn)幾何?

在競爭激烈的量子科技領(lǐng)域，2020年我國取得了一系列關(guān)鍵性突破，從量子計算原型機(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”、走出爭議，從實驗室走進(jìn)更多實用領(lǐng)域。作為近期不斷刷屏的熱門話題，量子科技距離我們的生活或許沒有想象的那么遙遠(yuǎn)。

日前，中國電信正式推出行業(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)時無需更換手機(jī)，前往營業(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：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時代對通信安全的更高標(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，也無需更換手機(jī)。

何為量子安全通話？通俗來講，量子安全通話就是對通話過程中的語音進(jìn)行加密后再傳送，可實現(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，前者通過對通話語音進(jìn)行加密再傳送，而量子密鑰會預(yù)充注至安全SIM卡中，通過安全SIM卡對撥打安全通話時的語音數(shù)據(jù)加密，從而防止語音傳送的內(nèi)容泄漏。

中國電信安徽公司副總經(jīng)理鄭家升在接受采訪時表示，用戶使用量子安全通話服務(wù)并不需要專用定制手機(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)并無本質(zhì)區(qū)別，只是通話時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)的用戶或許會對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，因此一個未知的量子態(tài)不能夠被復(fù)制，量子一旦被測量也會被破壞。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，在量子密鑰傳輸過程中，確保密鑰分發(fā)的安全性，使得竊聽者不可能做到既偷聽又不會被發(fā)現(xiàn)。最重要的是，這種加密不依賴計算復(fù)雜性，而是依賴于量子力學(xué)基本原理的密碼產(chǎn)生方式。

二問：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”。從三星對外公布的細(xì)節(jié)來看，其所謂的量子加密手機(jī)，實現(xiàn)方式就是在三星Galaxy A71 5G手機(jī)上，搭載由本地運(yùn)營商SK電訊開發(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。有人說三星的量子加密手機(jī)不過是“新瓶裝舊酒”，有“蹭熱度”的嫌疑;也有專家表示，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，來加密互聯(lián)網(wǎng)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，這顯然跟大眾對于量子計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;二是用于語音加密的量子密鑰，由量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)實時生成。

“使用量子安全通話服務(wù)時，用戶撥號觸發(fā)認(rèn)證過程，使用預(yù)充注的量子密鑰進(jìn)行認(rèn)證;同時從量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)實時獲取量子密鑰，對通話語音進(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，單純從通話加密來看，這并不是一項新功能，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)推向了實踐，可以說該服務(wù)是首個從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用的量子通信技術(shù)分支。

三問：“量子+”進(jìn)入C端挑戰(zhàn)幾何？

中國電信集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理張志勇公開表示，提前布局量子科技行業(yè)，著重形成可落地、可實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)建更專業(yè)更高效的安全產(chǎn)業(yè)合作生態(tài)。

2020年11月，中國電信宣布正式啟動“量子鑄盾行動”，布局量子安全產(chǎn)業(yè)，計劃在未來5年，通過“量子鑄盾行動”率先為10個城市的公共安全提供“量子安全云”，為100個城市提供量子安全組網(wǎng)方案，為1萬個政企客戶提供量子安全加密解決方案，為1000萬移動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SIM卡，無論是隨機(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)展初級階段，屬于新興技術(shù)的嘗試性應(yīng)用探索，需要在實際應(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)字化的場景是必要也是必然的，政企客戶出于對數(shù)據(jù)安全的高度重視，會相對關(guān)注手機(jī)加密的功能和應(yīng)用。但對個人用戶來說，盡管人們已經(jīng)意識到手機(jī)中個人數(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。
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