news center
新聞中心
發(fā)布時(shí)間:2023-03-14 13:22:06 信息來源: 閱讀次數(shù): 6276 次
導(dǎo)讀:
用持續(xù)的竊聽阻斷量子密碼術(shù),,看似很機(jī)智,,實(shí)則是一個(gè)類似“老鼠給貓系鈴鐺”的主意,。真正的問題是,派哪只老鼠去系,?事實(shí)上,按照提問者的邏輯,,同樣可以論證“電腦不如算盤”,,因?yàn)殡娔X運(yùn)行要用電,我可以一直斷你的電,。
前文參見:
十六,、常見問題回答
如果你關(guān)心量子信息的新聞,,很可能看到過許多對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的質(zhì)疑和否定,以至對(duì)潘建偉等研究者的人身攻擊,。墨子號(hào)上天后,,不少朋友拿了各種各樣的批判文章來問我該如何理解。為此,,我寫了一些文章向公眾解釋,,如發(fā)表在《環(huán)球時(shí)報(bào)》的《質(zhì)疑科學(xué)得有科學(xué)態(tài)度》(http://opinion.huanqiu.com/1152/2016-08/9374202.html)和發(fā)表在觀察者網(wǎng)的《你見到的否定量子通信的說法,為什么是錯(cuò)的,?》(http://mp.weixin.qq.com/s/tySdgdlj7iG1pOvU0fOkKw),。下面列出幾個(gè)典型的問題以及對(duì)它們的簡短回答,想了解更多的讀者可以去閱讀上述文章,。
此外,,最近許多媒體報(bào)道了“日本微型衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)量子通信”的新聞,也引起了許多人的好奇,。其實(shí)這個(gè)消息是假的,,日本衛(wèi)星做的是常規(guī)的激光通信,不是量子通信,。本節(jié)最后也簡短地回答了這個(gè)問題,,詳情參見我的文章《日本成功進(jìn)行超小型衛(wèi)星量子通信實(shí)驗(yàn)?可是這顆衛(wèi)星根本不能做量子通信??!》(http://mp.weixin.qq.com/s/jxpCx6E1VqaKdFGOo5b9vQ)。
問:量子密碼術(shù)怕干擾,,所以沒用,。例如上海大學(xué)數(shù)學(xué)系曹正軍副教授的文章《量子通訊是否真的無懈可擊?》((http://china.caixin.com/2016-08-16/100978101.html):
這種看似無懈可擊的通信方式,,實(shí)際上是以犧牲信號(hào)穩(wěn)定性為代價(jià)的,,一旦存在敵方的任何形式的入侵行為,不管是竊聽,、復(fù)制還是干擾,,量子通信都將無法實(shí)現(xiàn),而傳統(tǒng)的密碼體系,,都是假設(shè)敵方可以獲取信息,,但是從計(jì)算復(fù)雜性上讓敵方無法破解。
……現(xiàn)有公鑰密碼體制基本上依賴于兩個(gè)數(shù)學(xué)難題:大數(shù)分解和離散對(duì)數(shù),。
雖然利用利用量子計(jì)算機(jī)的Shor算法宣稱在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)不僅能分解大整數(shù),,還能夠求解離散對(duì)數(shù)。這也是Shor算法能夠破解所有公鑰密碼體制的由來。但二十多年來的量子計(jì)算理論發(fā)展及實(shí)踐是令人沮喪的,,破解公鑰密碼仍然遙不可及,。
……有些人認(rèn)為在量子通訊時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)了敵手就可以暫時(shí)中斷通訊,等敵手消失時(shí)再恢復(fù)通訊,。這種想法是錯(cuò)誤的,。密碼學(xué)總是假設(shè)敵手一直存在的,如果敵手消失了,,那么任何密碼技術(shù)都是多余的,。
通訊的首要目的是穩(wěn)定性,即接收方能夠正確地恢復(fù)出發(fā)送方發(fā)送的信號(hào),。
……量子通訊的信號(hào)安全是以犧牲通訊的穩(wěn)定性為代價(jià)的,,有了敵手就干不成事的量子通訊系統(tǒng)最終也只能淪為一個(gè)擺設(shè)。
答:傳統(tǒng)的密碼術(shù)不能發(fā)現(xiàn)竊聽,,而量子密碼術(shù)能發(fā)現(xiàn),。因此,量子密碼術(shù)所謂的不穩(wěn)定,,根源是你能發(fā)現(xiàn)一些別人發(fā)現(xiàn)不了的東西,。好比你用精密儀器檢測(cè)出一些食物有毒,于是不吃這些食物,,結(jié)果居然有人嘲笑你,說如果敵人總是給你有毒的食物你就吃不了任何東西,,不檢測(cè)才是好的,。好強(qiáng)大的邏輯!
你也許會(huì)好奇,,在曹正軍看來,,什么保密方法是好的呢?看了他的全文,,就會(huì)明白,,他主張的還是公鑰密碼體制,也就是非對(duì)稱密碼體制,。在上面的比喻中,,就相當(dāng)于說,你不應(yīng)該檢測(cè)哪些食物有毒,,而應(yīng)該練成百毒不侵的功夫,,把所有的食物都吃下去。
看明白了這個(gè)底牌,,就會(huì)啞然失笑,。問題不就在于,你沒法保證百毒不侵嗎?前面已經(jīng)解釋了,,算法的進(jìn)步可以破解非對(duì)稱密碼體制,,而且說不定敵人已經(jīng)破解了,你還不知道,。
曹正軍的論據(jù),,是量子計(jì)算發(fā)展了20多年還沒有破解公鑰密碼體制。但這只是一個(gè)現(xiàn)狀,,誰也無法排除將來破解的可能性,。甚至就連現(xiàn)在已經(jīng)有人能破解的可能性,都無法排除,。用美國前國防部長拉姆斯菲爾德的語言說,,最可怕的就是“未知的未知”。
拉姆斯菲爾德和“未知的未知”
即使沒有量子計(jì)算機(jī),,經(jīng)典的計(jì)算機(jī)也在不斷攻克現(xiàn)有的保密方法,。只要你關(guān)心信息安全,就會(huì)時(shí)??吹竭@樣的新聞,,例如RSA512、RSA768和SHA-1算法,,分別在1999年,、2009年和2017年被破解了。我國的王小云教授,,就是國際著名的解密專家,,提出了破解MD5和SHA-1算法的原理。因此,,任何懂得用發(fā)展的眼光看問題的人,,都知道曹正軍這種論據(jù)屬于“走夜路吹口哨給自己壯膽”,只是給外行打氣的,,對(duì)內(nèi)行來說十分可笑,。
王小云
有人也許會(huì)覺得,信息發(fā)不出去的損失也很大,。但是別忘了,,如果敵人的目標(biāo)就是阻斷通信,那么對(duì)傳統(tǒng)通信同樣可以阻斷,。破壞設(shè)備,,干擾信號(hào),辦法多得是,。保證通信暢通,,不是密碼部門的任務(wù),,而是其他部門的事。稍微想想就知道,,竊密和阻斷是兩回事,,竊密的危害比阻斷的危害大得多。
評(píng)價(jià)密碼術(shù),,應(yīng)該以保密性作為首要標(biāo)準(zhǔn),,然后才談得上穩(wěn)定性或其他指標(biāo)。以一種密碼術(shù)容易被阻斷為理由,,否定它在防竊密上的優(yōu)點(diǎn),,這是本末倒置。兩個(gè)密碼術(shù)的比較,,我說我比你更保密,,你卻說你比我更暢通,你不是在逗我,?如果你真的認(rèn)為“通訊的首要目的是穩(wěn)定性”,,那還搞什么密碼術(shù)呢?
雖然如此,,還是會(huì)有人覺得可以用持續(xù)地竊聽量子密碼術(shù)來阻斷通信,。但是問題在于:我為什么要允許你持續(xù)地竊聽?
傳統(tǒng)密碼術(shù)不知道有人在竊聽,,所以持續(xù)竊聽是可行的,。但你如果竊聽量子密碼術(shù),立刻就會(huì)被通信方發(fā)現(xiàn),。不僅如此,,量子密碼術(shù)跟一些光學(xué)技術(shù)聯(lián)用,還能確定竊聽者的位置,。那么通信方就會(huì)通知警察、國安,、軍隊(duì)去抓人,,——一抓一個(gè)準(zhǔn)。
前面說過,,許多影視作品中有竊聽者在光纖經(jīng)過的建筑中布置設(shè)備竊密的情節(jié),。對(duì)于傳統(tǒng)的通信,情報(bào)部門沒有辦法,。但如果是量子保密通信,,情節(jié)就會(huì)變了:警察立刻上門,把竊聽者一網(wǎng)打盡,。
因此量子密碼術(shù)在有敵手時(shí)不是“干不了事”,,發(fā)現(xiàn)敵人就已經(jīng)是干事了。好比偵察無人機(jī)發(fā)現(xiàn)敵人,不是自己發(fā)導(dǎo)彈,,而是通知總部,,讓后面來的火力摧毀敵人,這不但是干事,,而且干得非常好,。
站在敵人的角度想一想,量子密碼術(shù)的竊聽者就好比日本的神風(fēng)特攻隊(duì),,有去無回,。不,連神風(fēng)特攻隊(duì)都不如,。神風(fēng)特攻隊(duì)好歹還能跟幾個(gè)敵軍同歸于盡,,神風(fēng)竊聽的效果卻僅僅是暫時(shí)阻塞一下通信,偷不到任何情報(bào),,自己被抓之后人家又可以通信了,。性價(jià)比這么低的事,如果你是間諜,,你會(huì)去干,?而且你肯定會(huì)吐槽:要阻斷通信應(yīng)該開動(dòng)大功率干擾機(jī),為什么讓我去送死,?
神風(fēng)特攻隊(duì)
用一位朋友的比喻說,,傳統(tǒng)的保密好比給自行車加鎖,量子密碼術(shù)好比在自行車旁邊放個(gè)攝像頭,,有人偷車就會(huì)被看見,。單純“會(huì)被看見”這一點(diǎn),就會(huì)給小偷施加巨大的壓力,,許多小偷看見攝像頭就放棄嘗試了,。
《1984》中的名言:老大哥在看著你
因此,用持續(xù)的竊聽阻斷量子密碼術(shù),,看似很機(jī)智,,實(shí)則是一個(gè)類似“老鼠給貓系鈴鐺”的主意。真正的問題是,,派哪只老鼠去系,?
事實(shí)上,按照提問者的邏輯,,同樣可以論證“電腦不如算盤”,,因?yàn)殡娔X運(yùn)行要用電,我可以一直斷你的電,。同樣也可以論證“互聯(lián)網(wǎng)通信不如用人送信”,,如此這般沒完沒了,。
量子密碼術(shù)跟電腦、互聯(lián)網(wǎng),、空間站,、航空母艦一樣,對(duì)使用者提出了新的要求,。正常的思維方式是,,你應(yīng)該向前進(jìn),去滿足新技術(shù)的要求,,而不是因噎廢食退回去,。航天員和艦載機(jī)飛行員就是這么做的,航天員每次上天都冒著生命危險(xiǎn),,艦載機(jī)每次起飛都是往海里跳,,他們退縮了嗎?
遼寧艦航母艦載機(jī)起飛
量子密碼術(shù)的暢通問題,,不是單憑通信部門能解決的,。為了保持暢通,要求其他部門在通信部門發(fā)現(xiàn)竊聽者之后把他們抓出來,,那么其他部門就應(yīng)該配合去抓,,這是國家的責(zé)任。而且別忘了,,安全部門本來就要抓間諜,,只不過以前發(fā)現(xiàn)不了竊聽,很難抓到?,F(xiàn)在有人給你明確報(bào)告竊聽,,甚至連定位都有,比以前方便太多了,,這不是天上掉下來的好事嗎,?如果連這一點(diǎn)點(diǎn)都不愿意做,豈不是愚不可及,!
把新事物的困難想象成無窮大,,對(duì)新事物的收益視而不見,是許多人的思維誤區(qū),。按照這樣的思維模式,就不可能有進(jìn)步了,。正如魯迅在《華蓋集·流產(chǎn)與斷種》中所言:“我獨(dú)不解中國人何以于舊狀況那么心平氣和,,于較新的機(jī)運(yùn)就這么疾首蹙額;于已成之局那么委曲求全,,于初興之事就這么求全責(zé)備,?”
用荒謬的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)否定科技進(jìn)步,,是對(duì)基本科學(xué)準(zhǔn)則混淆不清,無知者無畏,??茖W(xué)上的嚴(yán)肅坦率的批評(píng),跟由于自身智力知識(shí)水平過低而做出的信口開河式評(píng)論是不同的,?!銈儼。瑃oo young,,too simple,,sometimes naive,還是要提高自己的知識(shí)水平,!
(未完待續(xù))
背景簡介:本文作者為袁嵐峰,,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)博士,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室副研究員,,科技與戰(zhàn)略風(fēng)云學(xué)會(huì)會(huì)長,。