量子时代信息安全最重要

科技工作者之家 2017-09-12

一家瑞士公司自称可以抵御一种正在不断增长的威胁,而中国对此趋之若鶩。

量子计算可以提供的处理能力是如此强大,以至于它可能很快就会使今天的超级电脑看起来就像1980年代的个人电脑机器一样原始。不过,它也有著一个弊端,那就是这种科技也可能会使目前最安全的加密系统变得过时,因为破解密码对它来说只需要几分钟的时间,而不是几个月或者几年。对此,里博尔迪(Gregoire Ribordy)表示他有一个解决办法,而且这个方法在中国卖得相当好。过去15年里,这位前日内瓦大学(Universityof Geneva)的物理学教授一直都在研发一种叫做「量子密钥分配」的东西,也就是使用量子技术来为数据加密,而按照里博尔迪的说法,它已经安到即使是一部先进的量子电脑也不能破解的地步。「网络安全从业者必须认识到量子计算带来的风险,」里博尔迪说,他也曾在日本东京的Nikon担任研究员,「我们的挑战就是帮助政府和企业做好应对的准备。」

他的公司ID Quantique SA在成立之初的十年里发展十分缓慢,主要业务来自将他们的设备卖给研究这项技术的学术机构。后来,去年12月,ID Quantique和总部位于中国杭州的九州量子信息技术股份有限公司(China Quantum Technologies)签订了一项合资协议。自那以后,该公司的量子密匙分配设备的销量就一路飆升,因为中国的银行、政府机构,以及像中国铁路总公司(China RailwayCorp.)这样的国有特大型企业都採纳了这种科技。

里博尔迪称,虽然他向美国客户卖出的服务器不到100部,但仍预言说,中国境内不断增长的採购行为将为他在全世界其他地方也激发出兴趣。「如果中国在这麼做,那麼或许你应该想一想是为什麼,」他说。传统电脑都是用「0」和「1」来解析数据,而一部量子电脑则可以将信息储存为多种形态 — 比如「0」、「1」,既0又1,或是介于二者之间。这使得量子系统可以用今天的二进制电脑做不到的多线程方式处理问题。打个比方,如果一部普通的电脑要在一个用数字编号的电话簿里查找一个名字,它就只能一次查看一个数字,而一部量子电脑则可以同时查看所有的数字编号;如果说老式电脑是用吸管在吸取数据,那麼量子电脑吸取的数据就是密西西比的河水那麼多。不仅如此,量子密匙分配还能自动监测到任何对数据传输的入侵,并打乱密匙以确保信息安全。

商业情报公司Flashpoint的资深分析员科斯特洛(John Costello)表示,虽然美国一直以来都是量子密匙分配方面的领头羊,但是中国已经在某些领域里后来居上了。中国的研究人员也在今年5月表示,他们已经研发出了一款可以让美国出品黯然失色的量子电脑;今年6月,又有一家中国集团公司称自己已经成功使用了一颗量子驱动的卫星,对数据进行了安全传输。「中国对量子技术投资的水平已经创造了一个巨大的市场,」科斯特洛说,而他已经就这个话题在美国国会上做过了旁证。在他看来,ID Quantique是中国量子技术市场上一个「举足轻重」的玩家。

里博尔迪名为「九州量子信息技术股份有限公司」(QTEC)的中国搭档称,自己已经在上海和杭州之间建立起了世界上首个受量子技术安全保护的商业网络。该公司还表示,他们已经在量子计算领域投入了约10亿元人民币(约合1.48亿美元),并聘请了约300名研究人员,申请了近30项专利。除了和ID Quantique一起开展的项目,九州量子还和北京的清华大学,也就是一家和中国国家政府领导层有著密切联繫的顶尖大学共同创立了一所研究实验室。

作为一家瑞士公司,ID Quantique并不需要遵守美国为了防止敌对势力获取敏感的技术而设置的出口管控。里博尔迪称,他只花了不到一个月的时间就从瑞士政府那里拿到了出口许可,还透露说他去年的营业额差一点到一亿瑞士法郎(约合1.04亿美元)。不过在中国,也就是他们增长最快的一个市场,他预计自己2017和2018年间的销售额将增至三倍。「每个国家都要提高自己应对网络进攻的防御能力,」 里博尔迪说,「中国正在这麼做,而我认为其他国家也应该跟进。」不过,量子密匙分配也有著自己的缺点。一对ID Quantique的服务器售价约10万美元,并且两部机器之间的距离也有一个上限:因为量子电脑是通过在光纤纤维里发射辐射量子而进行数据交流的,而这在距离超过数百英哩的时候会变得不甚稳定。也正是所有这些因素导致英国的国家网络安全中心(National Cyber Security Centre)曾在去年11月号召人们对忙不迭地向量子加密过渡「持谨慎态度」。不过即使这样,该机构也预测,量子密匙分配设备的费用将会大幅下降,还有很多研究人员称,量子计算本身几乎将不可避免地促进更安全的加密技术的销售。在Innovate U.K.,也就是一家帮助培育新技术的英国政府机构里担任量子技术团队带头人的默里(Richard Murray)则表示,即将出现更强大的电脑意味著企业将不得不借助类似的防御性力量做好准备。「现在之所以存在这样一个市场,」他说,「就是在为将来的量子黑客攻击威胁做准备。」 — Hugo Miller 、 Edwin Chan ;译 霽涵

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