量子安全通話服務

吳長鋒

在2020天翼智能生態博覽會上，中國電信展出了兩臺樣機，用戶可在通話過程中選擇兩種通話模式——加密通話或普通通話，通話質量毫無差別。

目前，量子通信正從基礎科學研究向應用推廣階段轉化。那么，這種號稱可以進行“量子安全通話”的手機究竟為何物？它的推出又意味著什么？“可進行量子安全通話的手機在功能上與傳統安全手機類似，其不同點在于前者配備了用量子信息技術制備的量子密鑰。”中國電信安徽公司副總經理鄭家升告訴記者。

據了解，量子安全通話服務可以理解為“安全通話+量子密鑰”的服務，其中，安全通話與普通通話的區別在于——安全通話是對通話過程中的語音進行加密后再傳送，可實現通話內容防泄漏的功能。

“量子密鑰是指使用量子信息技術制備出的密鑰。”目前，國內外可制備量子密鑰的量子信息技術主要包括量子密鑰分發（QKD）和量子隨機數發生器（QRNG）兩種技術，如上半年三星發布的“量子加密手機”就是手機內置了量子隨機數芯片。據報道，英國電信正計劃使用QKD技術構建安全網絡，將在5G基站與移動終端設備以及聯網汽車之間建立“超安全鏈接”。

量子密鑰的特點在于其隨機性，密鑰生成基于物理機制而非數學算法，其安全性是經過嚴格數學證明的。它是編碼在光子的量子態上，依據量子不可克隆定理，一個未知的量子態不能夠被精確復制，一旦被測量也會被破壞。因此這樣的量子密鑰的安全性也有量子力學的理論保證。

“在量子密鑰傳輸過程中，試圖竊聽者不可能做到既偷聽又不會被發現。”鄭家升解釋說，這種不依賴計算復雜性，而是基于量子力學基本原理的密碼產生方式就是量子保密通信。

量子密鑰從功能角度分為兩種：一是用于認證的預充注在量子安全SIM卡上的量子密鑰;二是用于語音加密的量子密鑰，由量子密鑰分發網絡實時生成。“使用量子安全通話服務時，用戶撥號觸發認證過程，使用預充注的量子密鑰進行認證;同時從量子密鑰分發網絡實時獲取量子密鑰，對通話語音進行加密，每次通話均使用不同的量子密鑰。”鄭家升告訴記者。

這里所提到的安全SIM卡，結合了普通SIM卡和安全芯片的功能，在為手機提供安全保護的同時，又不會額外多占用手機卡槽。用戶現有的手機通過安裝安全SIM卡即可享受量子安全通話服務，也就是說，量子安全通話服務并不需要專用定制手機。但記者了解到，如果希望使用量子安全通話服務，則通話雙方手機都需要支持這個功能。

據介紹，想要應用量子密鑰的每個用戶需要先到臨近電信網點的服務站下載自己的專屬密鑰，這是用量子隨機數發生器產生的真隨機數（量子態的坍縮產生的隨機數）。通話時，雙方各自對應的服務站之間通過量子密鑰分發共享應用密鑰，再用兩人各自的專屬密鑰將應用密鑰加密后發給雙方，雙方就可以進行保密通話了。

記者了解到，量子密鑰分發網絡的建設需要依托光纖網絡。2020年11月，中國電信宣布正式啟動“量子鑄盾行動”并發布了量子城域網方案，布局量子安全產業，計劃在未來5年，通過“量子鑄盾行動”率先為10個城市的公共安全提供“量子安全云”，為100個城市提供量子安全組網方案，為1萬個政企客戶提供量子安全加密解決方案，為1000萬移動終端用戶提供量子安全通話服務。

1.本文從哪幾個方面來介紹“量子安全通話服務”的？

答： __________________________________________________________________________________

2.量子密鑰有什么特點？

答：____________________________________________________________________________________

3.生成手機上的量子密鑰有哪兩種方式？

答： ___________________________________________________________________________________

4.選出對文章內容理解不準確的一項（ ? ）。

A.量子安全通話技術已經實現，它的亮點不在可加密，而在加密方式。

B.配備了量子密鑰的手機具有更高的通話安全性，竊聽者不可能做到既偷聽又不會被發現。

C.英國電信正計劃使用量子隨機數發生器技術建立龐大的“超安全鏈接”。

D.雖然量子安全通話技術具有廣闊的發展前景，但通信加密需求有待市場考證。

（遼寧? 黃書滿供稿）

（參考答案見第64頁）

（選自《科技日報》2020年12月9日，有刪改）