当然, 通信网络的存在, 也有一个缺点, 就是你得在通信时接入网络、通信结束断开网络 。 以前, 这个接线的工作, 都是人工做的, 现在已经自动化了 。 但是, 自动化了, 也省不了通信信号在不同通信通道间转换的过程 。
说这个跟量子通信有什么关系呢?
量子通信有个原理上的缺点:要实现量子通信, 要求进行通信的双方, 必须有一个直接的物理通道来当量子通信通道, 以便进行秘钥的产生和分发 。
从这一点出发, 我们立刻看出了这个技术与现在通信技术的矛盾之处:现代通信的趋势是网络化, 而这个技术实际上是要求通讯者两两之间要有物理通道, 不能有中间的转换连接 。 这是与网络化背道而驰的, 自然也就意味着成本高昂 。
当然, 由于技术的发展, 做量子通信的也在发展量子中继, 用来做通道转换 。 但是, 我们必须明白, 就切近的未来而言, 这显然是探索中的技术, 不构成回应“经典派”的理由 。
真实性(authentication)
网络化真是令人伤脑筋!
因此, 量子派有新说法 。
有很多量子派的人会告诉你, 保密有专门的通道, 保密通信, 尤其是秘钥的生成, 跟网络化的关系不大 。
真是这样吗?
如果你饿了, 你可以通过手机从银行卡里取一笔钱, 然后通过微信付款给肯德基, 买个“老北京鸡肉卷”套餐 。 在这个过程中, 你固然关心你的钱只有你能取;而对银行而言, 则需要关心取款的是你本人, 而不是王麻子 。
保证你是你, 就是信息的真实性(authentication) 。
银行如何保证你是你呢?起码的一点, 他得保证你从手机输入后送到银行的信息, 是被加密后传送的 。 否则, 这个信息一旦被偷听, 你的银行密码就泄露了 。 那时候, 如果王麻子用你的密码冒充你, 银行也没有办法 。
而这样的保密通信要进行, 又不能被人通过网络监听和强力运算而攻破的话, 就需要在网络上进行大规模的秘钥实时产生和分发 。 这样的过程, 是通信网络中最频繁的保密通信 。
显然, 一个保密通信技术, 如果不能对这个真实性的需求做出回应, 那么其经济适用性就大打折扣了 。
这以上两点, 就是经典派说量子派“通信双方老老实实待在固定位置”的真实含义, 是指他们不能进行网络化通信, 只能到一个物理通路的固定的两端进行密码生成和交换的工作 。 这没有效率, 又成本昂贵 。
信道阻塞
在通信史上, 人们对保密通信的破坏, 并不是完全通过偷听敌人或对手通信的方式进行的 。 对于有线通信, 你可以剪断电话线 。 而对于无线通信, 只要察知其信道存在, 你就可以按照这个信道的通信频率, 释放大量的干扰电波, 让敌方根本就没有办法进行有效的通信 。 这个方式, 叫做信道阻塞 。
这就是说, 王麻子干脆不听张三李四的体己话, 在电话里一阵乱吼, 让张三李四说不成话 。
这正是经典派对量子派的另一个质疑:量子信道是否抗干扰?
以量子通信卫星为例 。 我们假定其保密性能确能达到要求, 也不考虑大规模商用, 而只是军事用途 。 这时, 我们发个卫星, 可以释放大量类似的光子进行干扰 。
这不过是信道阻塞的改进版, 其针对的, 是量子通信信道的“物理脆弱性” 。 因为量子通信用的就是频带窄、功率低的光, 通道容易被干扰 。
而从量子通信的原理上讲, 我都不用干扰, 只要保持一直能偷听并接收纠缠光子, 即可使正常通信方通信不正常了 。
那样的话, 量子派如何应对呢?
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