中國電信的量子加密和量子速讀、量子能量棒到底有啥差別？
前段時間，中國電信發布了一個叫做“ 量子安全通話 ”的業務。
看到新聞的時候【主語】都驚了，腦海里立刻就想到了
量子波動速讀▼
量子手鏈▼
量子能量棒▼
當然還有《 三體 》里神奇的量子糾纏通訊!
4 光年以外的三體星人通過這個技術，可以 0 延遲的速度事實監視地球人的一舉一動。
除了三體虛構的劇情外，仿佛所有跟量子沾上邊的東西都多少沾點 NT。
所以這個聽起來帶點玄幻的“ 量子密話 ”到底是個什么東西呢?
據中國電信的說法，他們號稱如果需要辦理這項業務，就需要更換一張被預充了量子安全密鑰的 SIM 卡，在使用專門的量子通話 App ，就可以以這種“ 換卡不換號 ”的方式進行量子通話了。
其實這個量子通話與《 三體 》里的“ 量子糾纏通訊 ”沒有半毛錢關系，和我們常聽見的“ 量子計算 ”還有奇奇怪怪的“ 量子能量 ”也搭不上邊。
中國電信發布的量子通話業務，核心就在于利用量子的特性來給通話加密。
通訊的安全程度很大程度上是由加密方式決定的。
而密鑰就像是一把鑰匙，這把鑰匙越復雜越高級，破解鎖的難度就越大，加密方式也就越安全。
那么啥是密鑰呢?舉個例子，托尼給小辣椒發了一串 “ i n 55iw ! ”，小辣椒一臉懵逼。這時候路過的差評君告訴她：“ 你把這串東西倒過來讀。”
小辣椒一看，哦!原來是 “ i miss u!” ，然后把托尼打了一頓。
在這個過程中，“ 倒過來讀 ” 就是這一串神秘代碼的密鑰。
從報道中我們可以看到，量子安全通話業務的特殊之處就在于結合了用量子信息技術制備的量子密鑰。
我們還得來了解一下量子。
量子屬于一種微觀的物理概念。現代物理中，一個物理量如果存在最小不可分割的基本單位，則這個物理量是量子化的，并把最小單位稱為量子。
要知道，“ 量子 ”有許多特別的特性，其中包括：量子測不準、量子不可克隆、量子不可區分等等。
利用量子的這些特性制備密鑰，就可以實現通信間“ 量子級 ”的加密了。
目前可以用來制備量子密鑰的量子信息技術主要包括QKD(Quantum Key Distribution，量子密鑰分配技術)和QRNG(Quantum Random Number Generation，量子隨機數技術 )。
根據現有技術，把整段信息都通過量子來傳輸還是很難的，性價比也不高。
而使用量子的方式來配鑰匙就相對簡單多了，這樣雙方就可以用這種“ 曲線救國 ”的形式完成“ 量子通信 ”。
所以無論是 QKD 系統，還是 QRNG 系統，都是用的這種方式來制備密鑰，達到量子安全通信的效果。
以 QKD 系統為例，開始表演!( 以下內容如果懶得看，可以跳到講人話版本 )
首先，小明用一把叫做“ 測量基 ”的，隨機的 “ 尺子 ”制造一串隨機的量子信息，并從電信公司的量子信道發送給小張。
因為小明發送的這串量子信息是隨機的，所以小張并不知道小明發送的這段量子信息具體是什么。
于是小張就隨機使用另外一把“ 尺子 ”對這串看不懂的數據進行“ 測量 ”。
不過這有點像生物里學的“ 堿基配對 ”，因為尺子和數據都是隨機的，所以只有“ 剛好合適 ”的尺子使用“ 剛好合適 ”的刻度測量到“ 剛好合適 ”的數據，才能得到“ 正確的結果 ”。
如果同一個位置兩把“ 尺子 ”的刻度不一樣，那這個位置的答案就是錯的。
小明：康康你的(尺子?
小張：得嘞。
接著，小張通過電信公司的普通信道告訴小明，他的尺子長啥樣。
小明接收到小張發過來的尺子之后，就拿來和自己的尺子做比對，然后通過普通信道告訴小張尺子上的哪些刻度是對的。
小張通過小明發來的信息，把尺子上的錯誤刻度部分刪掉，再把尺子上剩下來那些正確的測量結果告訴小明。最后，小明確認小張的測量結果的正確性。
如果測量結果是正確，小明就剔除一部分量子信息，把剩下來的量子信息轉換為二進制串作為密鑰，并且發送確認信息給小張。
小張收到后，剔除同樣的量子信息，剩下的二進制串就和小張的密鑰對上了。
而如果測量結果對不上，說明量子信道里可能存在竊聽。
這是因為如果中途有人企圖竊聽，拿了尺子去胡亂地量，會使光量子的偏振態發生改變。
QKD：有人竊聽?死到普!
系統就會終止通信。所以量子密鑰的加密通訊對竊聽有較強的敏感性。
說了一大堆，沒看懂也沒關系，總而言之，通過這么幾次來回比對，利用量子的物理特性，最終小明和小張，也就是發送方和接收方都搞到了只有他們兩才有的密鑰。
接下來是人話：打個比方，如果通信內容是一封信，那么對于通信內容的加密就是把這封信鎖到盒子里。如果沒有鑰匙，隔壁老王就沒法看到信了。
所以加密中最關鍵的就是保證那把開鎖的鑰匙只有小明和小張有，任何第三人都不能偷到。
而量子加密的方法，就是利用量子力學的特性，通過一系列復雜的方法把那把鑰匙極其安全地傳送到小張手里。
更有意思的是，如果隔壁老王在傳送途中想要強行打開箱子，那這個箱子就會立刻自動銷毀。
老王：???
這樣，二者加密通信之間密鑰就產生了。這個密鑰是通過上述一系列的特殊手段產生的，因此具有比一般通話更強的加密屬性以及更困難的解密難度。
其所采用的量子加密方法不可能用數學方法破解，更是讓竊聽難上加難。
老王：我太難了!
目前，量子信道的建設需要依托光纖網絡。而中國電信手握的光纖寬帶資源，自然也就使其具備量子密鑰分發網絡所需的光纖資源。
那是不是使用了電信的量子密話服務，通話就徹底安全了呢?
那倒也不是。因為目前來看，量子通道只存在于小明和小張所連接到的兩個基站之間，而手機和基站之間的通信仍然是傳統的普通通信信道，所以仍然存在泄密的可能。
無論是偽基站，還是釣魚 WIFI ，現在的通信竊聽往往發生在終端到基站之間，而當前的量子加密通信只能保障基站與基站之間段的通信安全。
啊這。。。這么看來，通信安全的推廣和普及仍有很大的發展空間，還有很長的一段路要走。
而且!!對于 QKD 加密方式來說，它還有一個比較明顯的弱點。前面我們說到，只要有人在量子信道竊聽，QKD 系統就會立刻發現并終止通信。
那隔壁老王心想：得不到就毀掉!雖然我竊聽不到你們的通信內容，但既然我只要一竊聽你們就斷線，那我干脆一直竊聽么不就好了，我看你們還怎么打電話呢科科。
這也就是 QKD 的弱點：非常害怕 DDos 攻擊。
而且，“ 量子密話 ”線路的接通還要求接打雙方都要辦理這項業務并且符合相關條件，所以實用性可能也因此存疑。【 主語 】覺得，可能這個業務更適合政企軍商等一些有著較強通信安全需求的對象吧!
但這并不意味著我們個人用戶就不需要更強大的通信安全了。
在 2G 、3G 時代，我們辦理金融業務之類的比較重要的事情，都要去銀行等一些安全等級比較高的專門機構。
而在 4G 、 5G 時代，人們已經把越來越多的業務轉移到【 手機 】等便攜式終端上了，而這些便攜式終端的安全性往往遠低于傳統的專業機構;
個人用戶被竊聽的危害可能看起來并不算重大，但近幾年來，已經有越來越多全球性大規模信息泄露事件發生，隨之而來的是暗網上各種泄露信息包的倒賣……
而每有這類事件發生，都讓我們對個人信息安全產生了疑慮。
這樣一想，個人對通信安全的需求的確不可忽視。
所以不得不說，此類業務的推出，的確是保護通信安全路途中的一次重大的進步。
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