中国量子密码技术多先进？令全球黑客头疼，令西方国家震撼

中国量子密码技术有多先进？领先世界一度让西方国家震撼，致使美国不得不投下反对票与中国一争高下！让让我们一起走进今天的主题：中国量子密码技术。----引子

大家好，我是大牛。在信息科技技术如此发达的今天，保证信息安全成为了大家一致的首要任务，也正因为信息安全的重要性被逐渐显现出来，才会催生出现市面上各种各样的密码系统，而大牛今天就为大家介绍一种据说十分完美的密码系统：量子密码技术。那这种在国家、商业信息安全广泛用到的密码系统，是如何做到“牢不可破”的呢？

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量子密码技术

首先，大牛先来介绍什么是“量子密码技术”。传统的密码系统是基于数学的数字的组合，而量子密码技术是基于物理学的光子和量子力学方面的研究，所创造出来的一种密码系统。说到量子力学，可能大家都很陌生，不过这些并不是我们普通人要涉猎的范围，我们只要知道量子力学具有不确定性和不可克隆性这两大特点就行了，而量子密码技术正是用到了这两个特性。

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量子密码就像一个物体一样，当陌生人想要复制它或者是破解它，必然会刺激到量子，这时它就会在原来的基础上发生改变，这就导致陌生人破解的量子不再是原来的量子，所以别人想要复制或者是破解它，都是没有意义的存在，正因为这种特殊的性质让量子密码技术变得神秘且不可能破解，从而能够更有效地保证信息数据的安全，所以说量子密码技术是“牢不可破的密码系统”。

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量子密码技术的核心：秘钥

其实密码术的存在，只是在解决一个问题，那就是如何在不安全的信道上安全地传输信息，目前的解决办法就是通信双方设计一种隐藏信息，这样一方就可以在不安全的信道传送密文，然后另一方通过隐藏信息将密文还原成要获取的信息，这种隐藏信息就是：秘钥，而我们要做的就是如何确保秘钥的安全共享，或许大家不太明白，大牛举个例子。

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学生A想要与学生B传递一些秘密消息，为了以后传递消息的安全，学生A先写下秘钥，通过邮寄的方式给学生B，以后用这种设计好的秘钥破解传递过来的消息。但是学生A的父亲A可以随时找到邮递员，将信件拆分获取秘钥，这样一来父亲A可以破解日后所有的信件内容，比如学生A要去做什么、去哪儿个游戏厅、去哪儿上网都会被发现。

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隔壁老王给学生A提供了新方法，就是在传递秘钥的信封封口处做上隐形的标记，一旦另一方发现信封的隐藏标记有被破坏的地方，就停止秘钥的使用，再次重新邮寄秘钥。如果信封封口完好无损，两个学生就可以放心大胆地传递消息。所以父亲A是否获取秘钥并不可怕，只要父亲在获取秘钥的过程中留下痕迹被自己发现，学生A损失的仅仅是一封邮寄秘钥的信封。

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不过好景不长，父亲A发现了孩子的秘密，同样从隔壁老王那里买了一支隐形枪，可以在打开信封的同时，还不会损坏到隐形标记，这样一来父亲A就可以成功获得学生A的秘钥，破解了学生A与学生B新的网吧聚集点。虽然之后老王向学生A推荐了超级隐形枪，但是学生A知道还会有超级隐形枪来破解，所以老王这一次推广失败。

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在这个过程中，我们可以发现，窃密者获取秘钥并不可怕，可怕的是在获取秘钥的同时不留下任何痕迹，从而可以一直获取关键信息。而量子密码技术的出现，就是让任何的窃取方式都留下痕迹，从而对秘钥进行改变。这种方法也叫做量子密钥分发，是量子保密通信的核心。

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量子密码技术的核心：秘钥

怎么样，现在大家明白了吧，当然，这个故事是清华大学王向斌教授在量子密码技术的文章中讲述的一个故事。如果有人说打电话、发邮件、或者通过互联网通讯等手段都可以告诉对方秘钥，何必要邮寄信封这么复杂呢？其实上述所说的这些方法，都不可靠，电话可以被监听，发邮件可以被黑客入侵截取，就连互联网通讯的信号都可以被有心人获取，所以才会说要在不安全的信道传送密文。

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秘钥并不是只有一位数字，目前的量子密码中，对于传递消息的每一个字符都相应地有一位密钥。也就是说，传递的信息有N个字符，秘钥也会有N个，即使传递的是一整本《红楼梦》，那么秘钥的长度也要与《红楼梦》相一致。不仅如此，为了安全性能更好，这串密钥的字符串，必须是N个随机的字符串，之前不能有任何的关联。而且，每一次设计的秘钥只能用一次，这叫作“一次一密”。所以量子密码术中的密钥，必须要满足的 3 个条件就是：长度跟铭文相等，随机，一次一密。

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中国的量子密码技术

阶段一：1995年~2000年的学习阶段在1995年，中国首次实现了量子秘钥分发的实验，并在2000年完成了单模光纤1.1Km的量子密钥分发实验;阶段二：2001年~2005年的快速发展阶段这五年是中国在量子密码技术领域快速发展的时期，中国先后实现了50Km和125Km的量子密钥分发实验。

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阶段三：2006年~2010年的应用尝试阶段中国再次用4年的时间，分别实现了100Km的量子密钥分发实验，以及16Km的自由空间量子态隐形传输。之后在应用方面，中国在芜湖建成芜湖量子政务网，之后又在合肥建成世界首个光量子电话网络，实现了中国量子密码技术的初步应用。

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阶段四：2010年至今的大规模应用阶段这期间，中国的量子技术与量子密码技术实现了质的飞跃。2010年，中国在合肥建成首个城域量子通信实验示范网，覆盖整个合肥市主城区，光是使用的光纤就有1700公里，初步的建设主要服务于政府机关、金融机构、医疗机构、军工企业及科研院所等对信息安全要求较高的地方。2011年，中国又再次研发出兼容经典激光通信的“星地量子通信系统”，成功实现实星地之间同时进行量子通信和经典激光通信。

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2012年，中国在北京建成金融信息量子通信验证网，同时实现了高保密性视频语音通信，以及实时文字交互和高速数据文件传输等应用。2014年，济南量子通信网实验网正式投入使用。2016年，中国再次打破世界的认知，建立起世界首条量子信息保密干线：京沪干线。线路的总长2000多公里，从北京出发，一路经过济南，合肥，最终到达上海。京沪干线的建成，有利用京沪两地的金融、政务等机构的保密通信，同时也实现了城际量子通信。

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同年8月，中国研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”成功发射，这颗由中国科学家自主研制的量子科学实验卫星，为建立全球的光量子通信网络奠定了坚实的基础。2018年，中国利用“墨子号”量子科学实验卫星，与奥地利之间首次实现了距离达7600公里的洲际量子密钥分发，同时利用共享密钥实现了加密数据的传输和视频通信。

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中国量子密码技术走向世界

也是在2018年，于上海举行的国际量子密码会议上，一位德国科学家称赞了中国，同时唤醒了世界上许多国家，在其他国家还在质疑什么是量子密码技术的时候，中国让所有人都认识到发展量子通信的价值，这表明我国在量子密码学领域的研究一直处于世界前沿。

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作为中国的标准化机构，中国信息安全测评中心2018年10月为了广泛普及量子密码，首次向国际权威的ISO的工作组，提出制定评估安全性的国际标准。当时参加投票的国家有45个，除了弃权票之外，三分之二以上的国家赞成，于是推进标准化一事在2月获得通过。然而，对于中国主导的规则制定，美国感到十分不满，美国开始慌了，怎么能让中国如此顺利地发展呢？

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因为在此之前的安全评估标准制定的主导权一直由美国担负，所以在决定是否推进中国提出的国际标准制定这一投票中，美国果断否决，美国国家标准协会表示“（中国的）提案不完善”，投下了反对票。接着美国决定将参加推进基准方案制定的会议，与中国争夺制定国际标准的地位，而美国也会为避免基准方案出现有利于中国的内容，将加以牵制。就目前而言，国际标准的基准方案还在商讨中。而中国与美国在量子科技领域的激烈竞争，就此拉开序幕。

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好了，本期文章就是这样，不知道各位更看好中国在量子科技领域的实力？还是美国？欢迎给牛总评论留言，最后喜欢的朋友别忘记点赞、关注哦。