中國大陸成功從太空發送不可破解的密碼

  • 「墨子號」量子密鑰分發示意圖。

    「墨子號」量子密鑰分發示意圖。

大陸新聞中心/綜合報導

中國大陸「墨子號」量子科學實驗衛星在國際上首次成功實現從衛星到地面的高速量子密鑰分發,為建立最安全保密的全球量子通信網路奠定可靠基礎。

根據新華網報導,「墨子號」的這一成果發表在10日出版的國際權威學術刊物《自然》雜誌上。《自然》雜誌的審稿人稱讚星地量子密鑰分發成果是「令人欽佩的成就」和「本領域的一個裡程碑」。

量子衛星首席科學家、中國大陸科學院院士潘建偉說,「墨子號」量子密鑰分發實驗採用衛星發射量子信號,河北興隆與新疆南山地面站分別接收的方式,在北京和烏魯木齊之間建立了量子密鑰。

據介紹,「墨子號」過境時與地面光學站建立光鏈路,通信距離從645公里到1200公里。在1200公里通信距離上,星地量子密鑰的傳輸效率比同等距離地面光纖通道高20個數量級(萬億億倍)。衛星上量子誘騙態光源平均每秒發送4000萬個信號光子,一次過軌對接實驗約10分鐘可生成300kbit的安全密鑰,平均成碼率可達每秒1.1kbit。


「墨子號」開展量子密鑰分發,2017年5月攝於烏魯木齊南山,多張照片合成了衛星過境全貌。

「這樣的密鑰發送效率可以滿足絕對安全的打電話或銀行傳輸大量資料的需求。」潘建偉說。

他說,這一重要成果為構建覆蓋全球的量子保密通信網路奠定了可靠的技術基礎。以星地量子密鑰分發為基礎,將衛星作為可信中繼,可以實現地球上任意兩點的密鑰共用,將量子密鑰分發範圍擴展到覆蓋全球。此外,將量子通信地面站與城際光纖量子保密通信網(如合肥量子通信網、濟南量子通信網、京滬幹線)互聯,可以構建覆蓋全球的天地一體化保密通信網路。

絕對安全的保密通信

通信安全是國家資訊安全和人類經濟社會生活的基本需求,也是當代世界的難題。竊聽、反竊聽;加密、解密……這些密碼學中的矛與盾處於恆久的博弈之中。

保密通信的原理在於,唯有掌握密鑰,才能輕易重現傳遞的資訊。資訊的安全性主要依賴於密鑰的秘密性。然而,傳統加密技術在原理上存在著被破譯的可能性。隨著數學和計算能力的不斷提升,經典密碼被破譯的可能性與日俱增。20世紀90年代,美國數學家肖爾證明量子計算可以攻破目前廣泛使用的公鑰體系。2015年11月,美國科技公司谷歌推出的D-Wave量子電腦,宣稱其在解決問題時能夠比其他任何電腦都快一億倍,並能破解任何現有密鑰體系。

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