構(gòu)筑“數(shù)字城堡”的銅墻鐵壁
自從人類(lèi)有了文明開(kāi)始，就有了保密的意識(shí)，古希臘的斯巴達(dá)人將一條1厘米寬、20厘米左右長(zhǎng)的羊皮帶，以螺旋狀繞在一根特定粗細(xì)的木棍上，然后將要傳遞的信息沿木棍縱軸方向從左至右寫(xiě)在羊皮帶上。寫(xiě)完一行，將木棍旋轉(zhuǎn)90度，再?gòu)淖笾劣覍?xiě)，直至寫(xiě)完。最后將羊皮帶從木棒上解下展開(kāi)，羊皮帶上排列的字符即是一段密碼。不用說(shuō)，信息的接收者也需要有根同等粗細(xì)的棍子，收到羊皮帶后再將它裹到棍子上，才能讀出原始信息。這樣，即便羊皮帶中途被截走，只要對(duì)方不知道棍子的粗細(xì)，所看到的也只是一些零亂而無(wú)用的字句。這就是歷史上記載的人類(lèi)最早對(duì)信息進(jìn)行加密的方法之一。
密碼作為信息安全的重要手段，是信息對(duì)抗的焦點(diǎn)，各國(guó)政府尤其是軍隊(duì)都在努力尋找和建立絕對(duì)安全的密碼體系。隨著量子信息技術(shù)的發(fā)展，密碼通訊正在迎來(lái)劃時(shí)代的變化，一種永遠(yuǎn)無(wú)法破譯的密碼或?qū)⒃诓贿h(yuǎn)的未來(lái)登上軍事斗爭(zhēng)舞臺(tái)。
現(xiàn)代密碼學(xué)所采用的加密方法，通常是用數(shù)學(xué)計(jì)算操作來(lái)改變?cè)夹畔?，這種改變信息的方法是密鑰，掌握了密鑰就可以將消息復(fù)原回來(lái)。從理論上來(lái)說(shuō)，這種傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)計(jì)算加密的方法是可以破譯的，再?gòu)?fù)雜的數(shù)學(xué)密鑰也可以找到答案。且即使密碼已經(jīng)被竊聽(tīng)者成功破譯，用戶(hù)也不會(huì)發(fā)現(xiàn)。第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的誕生，就是為了破解復(fù)雜的數(shù)學(xué)密碼。隨著計(jì)算機(jī)的飛速發(fā)展，破譯數(shù)學(xué)密碼的難度也逐漸降低。例如，美國(guó)科學(xué)家皮特·休爾提出的“量子算法”，利用量子計(jì)算的并行性，可以快速破譯以因式分解算法為根基的密碼體系。
而量子密碼，是由微觀(guān)粒子所遵循的物理規(guī)律來(lái)保證的，并非傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)演算法則或者計(jì)算技巧所提供的一種密鑰分發(fā)方式，竊聽(tīng)者只有逾越物理世界的法則才有可能盜取密鑰。量子密碼的核心任務(wù)是分發(fā)安全的密鑰，建立安全的密碼通信體制，進(jìn)行安全通訊。量子密碼是將編解碼使用的密鑰進(jìn)一步切割，然后分配到一個(gè)一個(gè)的光子上。通過(guò)經(jīng)由光纖或無(wú)線(xiàn)方式傳送光子、交換密鑰。由于代表密鑰的各光子都非常微弱，如果信息中途泄露的話(huà)，其形態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。因此，接收密鑰的用戶(hù)就能夠得知信息是否被別人盜取，一旦被盜取，就會(huì)及時(shí)做出不安全的判斷并停止使用這些密鑰，這樣截獲者得到的只是無(wú)意義的信息。同時(shí)，信息的合法接收者也可以從量子態(tài)的改變，知道密鑰曾被截取過(guò)，從而確保一直使用安全的密鑰進(jìn)行編解碼作業(yè)。
量子密碼技術(shù)作為一種新的保密技術(shù)，從本質(zhì)上解決了密鑰分配問(wèn)題，不僅能保證軍事和政府等核心機(jī)關(guān)通信信息的無(wú)條件安全，而且能為社會(huì)各領(lǐng)域的信息安全提供全新的安全技術(shù)保障。量子密碼的出現(xiàn)被視為“絕對(duì)安全”的回歸。世界各國(guó)紛紛將其納入國(guó)防科技發(fā)展戰(zhàn)略之中。如美國(guó)洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室就在研究量子局域網(wǎng)的密碼體系和自由空間量子密碼。同時(shí)，英國(guó)國(guó)防部及歐盟各國(guó)也啟動(dòng)了類(lèi)似的量子密碼研究計(jì)劃。
