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量子时代将到来 信息安全面临全新挑战

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热度75票  浏览124次 时间:2015年6月04日 21:37

最近有一则低调却意义深远的新闻:济南党政机关的“量子通信专网”已完成测试,将于今年8月底正式投入使用。

量子通信的意义

“量子通信”技术被认为是保障未来信息社会通信机密性和隐私的关键技术。在欧洲、美国、日本等发达国家及众多国际大公司都在竞相发展这项技术的时候,中国已经在量子通信技术的研究领域领先世界了。

很多人可能还不知道发展“量子通信”的意义,是为了确保未来“量子计算”时代的信息安全。“量子计算”和“量子通信”是两个概念,同属于量子力学应用的范畴,两个概念相辅相成,也相互制衡。

如果把“量子计算”比做“电脑”的话,那“量子通信”就是“网络”。我们既要使用电脑来处理日常工作,又要通过网络连接外部。

所谓网络信息安全,防的是两个方面:一是防止黑客通过网络进入电脑窃取信息;二是防止黑客截取网络中传输的信息。这里面其实是有一个平衡存在的,黑客技术再牛,使用的也是电脑,一些物理瓶颈是无法突破的。

举个简单的例子,我们的行李箱通常需要输入3位数字密码,如果我把密码忘了,而这时我只须从000~999组合开始逐个试,最多尝试1000次就能成功。

而这1000次尝试其实就是密码暴力破解的基础原理,以目前电脑的运算水平来说,一个足够复杂的密码足以让传统电脑乃至超级计算机算上个几十年的时间,从而达到了安全防护的目的。

换言之,你无法用一台现有的PC电脑去破解“量子通信”的秘密。

但如果这种平衡被打破,就不好说了,而“量子计算”恰恰就可以做到。量子计算革命

“量子计算”被誉为是下一轮计算机革命的希望。抛开繁杂的理论不提,关于量子计算我们只知道一点就可以了,那就是——快!

根据中科院潘建伟院士及其团队的最新研究成果显示,量子计算机将在2020年实现“量子称霸”,达到一种让传统电脑望尘莫及的运算速度。

中科院研制的光量子计算机线路图

一台操纵50个微观粒子的“量子计算机”,运算能力便可超过目前最快的“神威·太湖之光”超级计算机。

位于中国无锡的神威·太湖之光超级计算机

而当达到操控100个粒子的时候,处理特定问题的能力就可以达到现有最强超级计算机的百亿亿倍,或者目前全世界计算能力总和的百万倍。

千万不要以为这种情况只会发生在科幻小说中,我们在不久的将来,就完全可能达到这种水平,潘建伟院士已经在两个月前发布了世界上第一台可用的量子计算机原型了。量子时代的信息安全新威胁

科技向来都是双刃剑。

首先,我对“量子计算”价值是非常肯定的。例如大数据分析,量子计算机可以实时分析整个地球的交通状态并实时给出最优出行方案,全球的交通拥堵问题瞬间就可以得到解决;再例如人工智能,真正在分析领域超过人的机器人,极有可能在未来几年投入市场应用。

但是,也就是这种“快”,它将对现有信息安全体系产生前所未有的威胁。特别是一些主流的存储和传输加密技术,如果黑客使用量子计算机进行犯罪的话,现有的网络安全技术就会显得不堪一击。举例来说,上文中提到的用传统计算机需要几十年时间才能计算出的密码结果,量子计算仅需几秒便可以轻松破解了。

因此,我们必须把“量子计算”关进“量子通信”的牢笼里才是安全的。

其实大家完全不用担心,因为量子是最小、也是最基本的单元,在量子通信中任何细微的外力影响都会导致通信错误,而这种极端的特性也让量子通信具有极致的安全性。

只有用最强的“盾”和最强的“矛”进行匹配,一种新的平衡才会产生。这说明了济南这次量子通信专网的搭建成功不但是一个非常具有战略前瞻性的尝试,更展现了中国在引领国际科技发展趋势的格局观。

虽然量子计算离我们现在的生活还有一段时间,但未来的商业竞争事实上就是科学技术的竞争,而这个,也是我做《何洋开讲》的初衷。希望可以用自己的专业知识,架接企业管理者和新技术之间的思维差,从而帮助大家抓住未来的科技红利。

最后,给大家一个有效预防上文中所提到的“密码被暴力破解”的小贴士。

我强烈建议企业用户在操作敏感文件数据时,尽量使用带有“动态密令”技术的产品。

如果把登陆密码称为第一组密码的话,那“动态密令”就是第二组密码,它无需用户进行记忆,密码随时间而改变,每隔30秒更换一次。这样的话,随着第一组密码被暴力破解,智能系统的自我防御体系将会被激活,这时候第二组密码就能有效阻挡机密文件数据被人窃取。

动态密令

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