
据武汉市网信办近日透露,我市量子保密通信运营服务项目完成采购程序,市网信办与武汉航天三江量子通信有限公司正式签订购买服务合同,项目正式开工建设,预计年底前建成并提供量子保密通信服务。
“武汉市量子保密通信城域网”是国内首个采用经典波分复用技术的量子通信项目,覆盖60个用户节点,是目前我国乃至全球接入用户规模最大的量子城域网。项目以量子政务网为切入点,实现量子政务网的办公透明、廉洁、高效管理,确保政务数据的无条件传输安全,实现通信的安全、自主、可控,力争成为我国量子保密通信城域网的标杆。
项目服务提供方——武汉航天三江量子通信有限公司作为航天科工集团量子通信领域领头企业,将会在中国科学院、中国科技大学以及潘建伟院士的量子核心团队——国科量子通信公司、科大国盾量子公司的技术支持和指导,携多个技术实体落户武汉:量子城域网建设及运维平台、量子元器件研发平台、量子设备研发平台、量子通信公共服务平台,助推武汉本地量子通信产业发展。武汉也将以此为契机,整合和运营政府各部门数据资源,打造集量子产品研发、人才引进、人才培育为一体的量子产业生态链,抢占全国量子保密通信技术和产业发展高地。
科普:究竟什么是量子通信
9月16日上午,武汉市委宣传部副部长、市网信办主任严中兴在上海参加2017年国家网络安全宣传周开幕式间隙,赴中国科技大学上海研究院暨量子保密通信上海控制中心调研。严中兴一行参观了量子保密通信上海控制中心、展示厅和量子国家实验室,并与科大国盾量子技术股份有限公司常务副总裁赵庆等就开展量子通信领域广泛合作进行交流。办网络安全处负责人陪同调研。
在交流中,赵庆常务副总裁详细介绍了量子保密通信技术发展和国家量子通信建设情况。赵庆指出,该公司此次在武汉市建设的量子保密通信城域网项目视国内首次采用分复用技术,建成后将是目前世界上连接节点最多、技术最先进、规模最大的量子保密通信城域网。
严中兴在交流时表示,武汉高度重视量子通信项目,万勇市长去年为此专门调研并召开专题会议,指示要抢占量子通信产业发展先机,抓紧推进量子通信项目落户武汉。我办将认真落实是领导知识,全力支持我市量子保密通信城域网运营服务项目建设。目前,项目已正式开工建设,下一步,我们将进一步提升服务质量,加大协调力度,确保项目按期完成。
中国实现量子通信保密技术,世界第一!
全国政协委员会,中科院院士潘建伟介绍,我国量子保密通信京沪干线将在今年下半年全线开通,我国研制的世界首颗量子通信卫星也将在今年七月发射,从而形成一个天地一体化的量子通信网络。建成后将广泛用于金融、政务等领域信息的安全传输。记者了解到,量子京沪干线的建成,济南功不可没。早在2013年,济南就已经用上了量子保密通信城域试验网,这在当时在世界上已知的规模最大、功能最全的量子通信试验网,也是京沪量子干线的重要节点。量子干线到底是干什么用的?济南在这条干线上担当什么角色?
潘建伟院士说,即将建成的量子京沪干线连接北京与上海,贯穿济南、合肥等地,是千公里级高可信、可扩展的广域光纤量子通信网络,属世界首例。
事实上,经常路过高新区鲁齐软件园附近的人,会看到“量子技术研究院”几个醒目大字。没错,这就是量子京沪干线的重要研发试验基地之一,是山东省政府、济南市政府联合中科大潘建伟院士的团队打造的量子技术研发平台。也正因为由这一平台的存在,早在2013年,济南量子保密通信试验网就已建成并投入使用,山东省的50个省直机关事业单位、金融机构率先尝试了量子加密通信,实现了语音电话、传真、文本通信和文件传输等量子保密传输业务。这个被科研人员称为“济南网”的济南量子保密通信试验网是我国第一套实用化的大型量子通信城域网,也是当时世界上规模最大、功能最全的量子保密通信试验网络,它是量子京干线的重要组成部分。
作为连接北京、济南、合肥和上海等地的量子保密通信“南北干线”的重要节点,济南量子通信试验网不仅可用于军事、国防等领域的国家级保密通信,还可用于设计秘密数据、票据的政府、蔡振等领域和部门,还有望在将来进入手机、网络等民用通信领域。
“史上最难破译”的机密技术
我们知道铁路干线、公路干线,量子干线是什么呢?济南量子技术研究院周飞博士在接受记者采访时说:“打个比方,我们在建设量子通信的‘高速公路’,客户业务则像汽车,可以在我们这条高速公路上运行,整个的运行我们是保证传输的安全性的。”
一位了解京沪干线建设过程的科研人员告诉记者,济南已经建成的“济南网”是量子京沪干线的一个重要枢纽,“济南建成的量子保密通信试验网是一个城域网,这是我国保密通信技术研发的第一步,。量子保密通信技术的实际应用将分三步走:一是通过光纤实现城域量子通信网络;二是通过量子中继器实现城际量子通信网络;三是通过微信中转实现可覆盖全球的广域量子通信网络。”从而连接北京和上海的千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”正式城际量子通信网络。
为什么要建量子干线?潘建伟院士解释说,信息科技进一步发展面临着两大瓶颈,即计算能力瓶颈和信息安全瓶颈:一方面,随着半导体晶体管的尺寸接近纳米级,电子的运动不再遵守经典物理学规律,半导体晶体管将不再可靠,著名的“摩尔定律”终将失效;另一方面,芯片后门、光缆窃听、“棱镜门”等窃听与黑客攻击的实施,以及超级计算机运算速度突破亿亿次每秒,是的信息面临着越来越严重的窃听和破译风险。而量子加密是迄今为止史上最难破译的机密技术,理论上说,量子加密技术应用成熟后,“棱镜门”等窃听时间将很难发生。
量子为什么能保密?一旦泄密信息会“自我毁灭”
“现代密码学所采用的加密通常是利用数学算法的复杂度来增加破译的困难程度。如果破译者希望得到信息的内容,就需要先破译得到‘钥匙’。而随着现代计算机性能的不断提升,在复杂的‘钥匙’都有可能最终被破译。”科研人员告诉记者。要突破这一现实,引入量子保密通信事目前最可行的办法。“比如我们平时打电话时,信号经过无线网、基站等若干个节点,任何一点都可能被窃听。尽管信息也是加密的,但是这些加密办法较易破解。而如果用量子作为解密的钥匙,理论上不可破解,安全性自然变高。”
量子之所以适合做“解密钥匙”,是因为它具有一旦被发现就“自我毁灭”的特性。20世纪初的实验发现,能量或物质细小大一定限度,就无法被准确测量了。因为测量意味着干涉。理论上完美到极致的显微镜,对于一个量子级别的粒子也束手无策,因为一“碰”就毁坏了粒子的待测状态。潘建伟院士打比方“古人在信封上用火漆封口,一旦信件被中途拆开,就会留下泄密的痕迹”。量子秘钥在量子通信中的作用比火漆更彻底,因为一旦有人试图打开“信件”,量子密钥会让“信件”自毁,并让使用者知晓。