帖子
勋章
关注
任务
别慌，找出漏洞会让量子加密更安全！ 在一些外行看来，找出加密通信的破绽，就等同于宣告这种加密方式并不靠谱。金贤敏对《中国科学报》表示，这一理解并不准确。量子密钥分发的安全性在理论上毋庸置疑，而找出因系统器件不完美产生的物理漏洞并提出解决方案，是量子加密的一个重要研究领域。 找物理漏洞，关掉它 量子密钥分发基于量子叠加和不可克隆的机械性质，结合一次一密的随机密钥，窃听者无法测出量子的准确状态，也无从下手复制，在原理上保证了无条件安全的信息传输。 但在实际系统中，由于器件设备的不完美，还会有一些潜在的物理漏洞，这就为窃听者提供了可乘之机。 人们掌握的物理规律成百上千，这之中会不会产生针对实体系统的攻击方法？金贤敏告诉《中国科学报》，目前探测到的物理漏洞多来自源端和探测端，且大多数漏洞已被关闭。比如目前广泛应用的量子密钥分发协议（MDI-QKD），已经从原理上关闭了来自探测端的漏洞。 过去数十年中，物理学家不断找出问题，并想方设法关闭这些物理漏洞。这些努力让量子密码传输的绝对安全性日臻完美。 击败强大窃听者 在金贤敏等人的研究中，找到的漏洞基于源端。他们制造的“窃听者”是一束强激光，将其反向打入量子密钥分发的光源中，可以控制光源输出光束的光谱特性。这一现象被称为注入锁定，在上世纪60年代就已被科学家发现。 之后通过滤波器，让与“窃听者”波长一致的信号光通过信道，再将信号光的波长恢复原样，从而完成“神不知鬼不觉”的窃听。 如何弥补这一漏洞？在源端增加更高对比度的光隔离器即可。 一位在国内某量子信息实验室工作的科研人员告诉记者，光隔离器是激光光源中不可缺少的元件，它只允许单向光通过，从而起到保护光路的作用。 不过，隔离器体积大、部件多，在实际应用中存在集成化难题。因此对比度越高，隔离器的成本也会增加，这也导致一些实际系统中尚未采用高对比度隔离器。 实验中，金贤敏等人在30dB隔离度基础上，进一步增加更高对比度的光隔离器，从而将窃听成功率从60%降到36%。 “随着隔离度进一步提高，窃听成功率还会降得更低。”金贤敏告诉《中国科学报》。 但倘若利用这一漏洞发动攻击，激光功率要非常强。而在实际生活中，激光功率可能达不到相应的攻击标准。 “基于现有技术，光隔离反窃听手段已经能把窃听成功率压缩到接近于零。我们的假设很宽松，相当于把窃听者的能力放大。如果极端条件下的漏洞我们也能应对，反而进一步证明了量子密钥分发的安全性，这正是我们所追求的。”金贤敏表示。 攻守皆常事 对“量子加密惊现破绽”这一说法，金贤敏表示：“确实有些耸人听闻，其实我们的研究是非常严谨的。只要源端高对比度的光隔离足够大，这种攻击方式就不会成功。” 看到有观点质疑量子加密的安全性后，金贤敏和团队博士生、论文第一作者庞晓玲第一时间撰写澄清声明，在微信公众号“墨子沙龙”上发布。 在声明中，他们这样写道：“我们的工作并不否认量子密钥分发理论上的绝对安全性，相反正因为量子加密提供了理论上的绝对安全，使得人类追寻了几千年的绝对安全通信几近最终实现。而我们针对实际系统的物理安全漏洞不断进行研究，正是为了这个绝对安全性变得更加可靠。” 对目前已经投入使用的量子加密系统，金贤敏表示，团队的研究更像是一个提醒，“加大光源隔离器的对比度，更能确保通信的安全性。在加密通信领域，攻击和防守都很有意义，不应过度解读”。（来源： 中国科学报，作者： 任芳言、陈欢欢） 关键词： 量子
分享到：
|
