量子時代將到來 信息安全面臨全新挑戰

最近有一則低調卻意義深遠的新聞：濟南黨政機關的「量子通信專網」已完成測試，將於今年8月底正式投入使用。

量子通信的意義

「量子通信」技術被認為是保障未來信息社會通信機密性和隱私的關鍵技術。在歐洲、美國、日本等發達國家及眾多國際大公司都在競相發展這項技術的時候，已經在量子通信技術的研究領域領先世界了。

很多人可能還不知道發展「量子通信」的意義，是為了確保未來「量子計算」時代的信息安全。「量子計算」和「量子通信」是兩個概念，同屬於量子力學應用的範疇，兩個概念相輔相成，也相互制衡。

如果把「量子計算」比做「電腦」的話，那「量子通信」就是「網路」。我們既要使用電腦來處理日常工作，又要通過網路連接外部。

所謂網路信息安全，防的是兩個方面：一是防止黑客通過網路進入電腦竊取信息；二是防止黑客截取網路中傳輸的信息。這裡面其實是有一個平衡存在的，黑客技術再牛，使用的也是電腦，一些物理瓶頸是無法突破的。

舉個簡單的例子，我們的行李箱通常需要輸入3位數字密碼，如果我把密碼忘了，而這時我只須從000～999組合開始逐個試，最多嘗試1000次就能成功。

而這1000次嘗試其實就是密碼暴力破解的基礎原理，以目前電腦的運算水平來說，一個足夠複雜的密碼足以讓傳統電腦乃至超級計算機算上個幾十年的時間，從而達到了安全防護的目的。

換言之，你無法用一台現有的PC電腦去破解「量子通信」的秘密。

但如果這種平衡被打破，就不好說了，而「量子計算」恰恰就可以做到。

量子計算革命

「量子計算」被譽為是下一輪計算機革命的希望。拋開繁雜的理論不提，關於量子計算我們只知道一點就可以了，那就是——快！

根據中科院潘建偉院士及其團隊的最新研究成果顯示，量子計算機將在2020年實現「量子稱霸」，達到一種讓傳統電腦望塵莫及的運算速度。

中科院研製的光量子計算機線路圖

一台操縱50個微觀粒子的「量子計算機」，運算能力便可超過目前最快的「神威.太湖之光」超級計算機。

位於無錫的神威.太湖之光超級計算機

而當達到操控100個粒子的時候，處理特定問題的能力就可以達到現有最強超級計算機的百億億倍，或者目前全世界計算能力總和的百萬倍。

千萬不要以為這種情況只會發生在科幻小說中，我們在不久的將來，就完全可能達到這種水平，潘建偉院士已經在兩個月前發布了世界上第一台可用的量子計算機原型了。

量子時代的信息安全新威脅

科技向來都是雙刃劍。

首先，我對「量子計算」價值是非常肯定的。例如大數據分析，量子計算機可以實時分析整個地球的交通狀態並實時給出最優出行方案，全球的交通擁堵問題瞬間就可以得到解決；再例如人工智慧，真正在分析領域超過人的機器人，極有可能在未來幾年投入市場應用。

但是，也就是這種「快」，它將對現有信息安全體系產生前所未有的威脅。特別是一些主流的存儲和傳輸加密技術，如果黑客使用量子計算機進行犯罪的話，現有的網路安全技術就會顯得不堪一擊。舉例來說，上文中提到的用傳統計算機需要幾十年時間才能計算出的密碼結果，量子計算僅需幾秒便可以輕鬆破解了。

因此，我們必須把「量子計算」關進「量子通信」的牢籠里才是安全的。

其實大家完全不用擔心，因為量子是最小、也是最基本的單元，在量子通信中任何細微的外力影響都會導致通信錯誤，而這種極端的特性也讓量子通信具有極致的安全性。

只有用最強的「盾」和最強的「矛」進行匹配，一種新的平衡才會產生。這說明了濟南這次量子通信專網的搭建成功不但是一個非常具有戰略前瞻性的嘗試，更展現了在引領國際科技發展趨勢的格局觀。

雖然量子計算離我們現在的生活還有一段時間，但未來的商業競爭事實上就是科學技術的競爭，而這個，也是我做《何洋開講》的初衷。希望可以用自己的專業知識，架接企業管理者和新技術之間的思維差，從而幫助大家抓住未來的科技紅利。

最後，給大家一個有效預防上文中所提到的「密碼被暴力破解」的小貼士。

我強烈建議企業用戶在操作敏感文件數據時，盡量使用帶有「動態密令」技術的產品。

如果把登陸密碼稱為第一組密碼的話，那「動態密令」就是第二組密碼，它無需用戶進行記憶，密碼隨時間而改變，每隔30秒更換一次。這樣的話，隨著第一組密碼被暴力破解，智能系統的自我防禦體系將會被激活，這時候第二組密碼就能有效阻擋機密文件數據被人竊取。