重视量子信息技术的武器化

    自军事通信使用密码技术以来，各国军队在这个没有硝烟的寂静战场上，展开了激烈的“密码战争”。

    二战中，美军打赢中途岛海战，以及击落山本五十六座机，都与破译了日军密码有关。一些专家甚至认为，盟军在密码破译上的成功使二战至少缩短了8年。

    其实，无论战时还是平时，各国军队围绕密码破译与反破译的斗争从未停歇。但近年来飞速发展的量子信息技术正在改变密码战的基本面貌。

    上世纪70年代，英国和美国最早开始研究量子计算理论。近年来，相关理论和实践都取得重大进展，产生了多种新的量子算法，研制出多种量子计算机原型。

    最近有媒体报道，根据斯诺登曝光的文件，美国国家安全局正在研发一种用于破解密码的量子计算机，但目前仍处于初级阶段，尚未实现重大突破。

    量子理论完全不遵从于人们熟悉的经典物理学定律，非常抽象艰涩和难以理解。但以量子力学为理论基础发展起来的量子信息技术一旦走向成熟和应用，将对人类社会信息化进程产生不可估量的影响。

    在密码学领域，量子信息技术衍生了量子密码和量子计算，前者从理论上提供了一种不可截获和破译的绝对安全的新型密码体制，后者极其强大的并行计算能力可以轻易破解基于数学问题的经典密码体制。

    量子计算的原理与传统计算机采用的原理有很大不同。传统计算机采用单路串行操作，而量子计算机采用多路并行操作，运算N个量子位的量子计算机，一次操作就相当于传统计算机2的N次方操作。

    量子计算机采用专门的量子破译算法，可以轻易破译目前普遍采用的基于数学问题的非对称密钥系统生成的密码。

    面对量子计算未来可能随时“秒杀”传统密码的危险，科学家们致力于寻找不基于数学问题，能有效抵抗量子计算攻击的新型密码体制。

    解铃还需系铃人，同样基于量子信息技术的量子密码应运而生，成为对抗量子计算的“神器”。

    量子密码利用量子态不可复制的特点，来解决密钥分配的安全问题。

    其原理是甲方利用量子通信把密钥发送给乙方。如果在甲乙双方传送密钥过程中，有窃听者丙方企图经由探测来窃取密钥，必定会破坏粒子的量子态，从而产生误码，甲乙双方通过抽样对比就可以确认该密钥是否被窃听过。

    当证实密钥未被窃听后，再用这个密钥来实施“一次一密”的办法进行加密。因此，量子密码具有绝对安全性，它在军事上拥有广泛用途。

    当前，战场网络已成为联接人与武器、武器与武器的技术纽带，构成了信息化军队的神经中枢。侦察预警、指挥协同、武器控制、后勤保障等作战活动均离不开网络的支持。而战场网络的安全又依赖于网络通信密码提供的“安全屏障”。

    一个国家的军队一旦率先实现量子密码和量子计算的武器化，并在战争中突然投入使用，将与对手形成巨大的“技术差”。

    它可以在保持自身网络通信绝对安全的同时，能够随时破译对方网络通信密码，洞悉对手的一举一动，从而占据“以明打暗”的绝对信息优势，甚至可以直接瘫痪和控制对方网络。

    目前，发达国家军队已把量子信息技术作为引领未来军事革命的颠覆性、战略性技术。

    比如，美国防高级研究计划局专门制定了“量子信息科学和技术发展规划”、研发量子芯片的“微型曼哈顿”计划等。

    美军还在加速推进量子信息技术的实际应用。2003年10月，美军就开始运行实验性量子密钥分发网络。目前，白宫和五角大楼已安装使用了量子通信系统。英、法、德等国军队也相继制定实施了一系列发展量子信息技术的计划。

    我国在量子信息技术方面与发达国家差距并不大，基本上处于同一起跑线，在某些技术领域还处于国际领先地位。因此，我们应加大量子密码和量子计算的基础理论、关键技术和核心设备的研发力度，加快推进其实际军事应用。

    面对量子信息技术的机遇与挑战，只有未雨绸缪，尽早规划，提前部署，多手应对，才能在未来战争中占据先机和主动，避免对手利用技术突然性陷我于被动。

    （作者单位：军事科学院）