航天科技一院研发中心为国防信息穿上“防弹衣”

文章来源:中国航天报 发布时间:2013-06-28
  近期,爱德华·斯诺登这位前美国中央情报局雇员,成为众人关注的焦点,因为他批露的一些机密文件,致使包括“棱镜”项目在内的美国多个秘密情报监视项目曝光,同时也引起人们对信息安全的担忧。

  在信息时代,信息安全在个人生活中极为重要。对于国家而言,信息安全是关系到国家安全的大事。如何确保信息安全?中国航天科技集团公司一院研发中心或将破解这个难题。

  目前,该单位在我国国防通信领域首次较为系统地提出了基于量子通信的信息安全概念,并已经完成对关键技术的攻关,正在进行原理样机试验,在不久的将来,该套设备有望成为国防通信的安全卫士。

  量子通信新时代的“密码本”

  相信不久前上映的电视剧《暗算》,让很多人记忆犹新。剧中我军特工人员,通过侦听敌方电台信号,然后通过密码破译,最终获得敌方情报,抓获敌方间谍。

  剧中的故事虽然是编剧们构思出来的,但是却也来源于生活,通过无线电波来传递情报,要对情报进行加密,对情报的加密和解密都离不开密钥。电视剧中,俘获敌方情报人员,审讯者通常会让他们交出“密码本”,这个密码本就是密钥。

  这种“经典”加密方式,从遥远的古代就一直沿用至今,如何保护好且安全传递这个“密码本”,成了所有情报人员最为重要的工作之一。

  目前,在部队的指挥系统中,各个参战单元都会有一个通用的计算方法,用来生成和分发每次行动中信息传递所需要的密钥,因为密钥要经常更换,但又不能使用常规手段进行传递,所以密钥分发一直是作战通信中的软肋。

  为了破解这一难题,一院研发中心提出了利用量子通信方式来解决这一安全问题的方法。他们设计了“基于量子通信的武器指挥控制系统”,这一系统理论上可在一定程度上消除信息在传递过程中的安全隐患,增强了信息传递的安全性、可靠性,还大大缩短了反应时间。

  “利用量子特性进行信息传递是一种新型的通信方式,由于量子的天然属性,使密钥可以得到无条件安全地分发,因而可以保证安全通信。量子通信可以说就是现代通信中的‘密码本’。”该项目负责人说。

  量子如何成为安全卫士

  密钥若被敌方破解,那么作战过程中所有的指挥信息,无疑就是双手奉送给了敌方。二战中著名的中途岛海战、日本山本五十六的座机就是因为通信密钥被联军破译,所以才被美军太平洋舰队一举歼灭。

  “现代战争也同样面临这样的问题,军事通信的安全性完全可以直接影响战争结局,武器的传输信息若被敌方破解,那么我方武器就可能会被敌人利用,甚至可能成为打击自己的利器。”有关专家表示。

  航天科技工作者敏锐地捕捉到了这一重要战略信息。由于国防通信的安全性相比其他行业更为重要,所以选择一种不可破译的方式来传递信息尤为重要。“通过量子通信方式传递和分发密钥就可以解决安全的问题,量子通信在通信领域有广泛的应用空间。”该项目工程组组长介绍说。

  在物理学中,量子是用来描述物理量的最小单位。量子的作用很早就已经被科学家们注意到,与它的名气最为相关的是著名科学家爱因斯坦,这位著名科学家提出了“幽灵”学说,物理学界称其为“量子纠缠”理论,通俗理解为“心灵感应”。该理论认为,无论两个量子之间相隔多远,一个状态发生变化,另一个也会随着发生变化。

  而量子通信是由量子态携带信息的通信方式,利用光子等基本粒子为载体,通过量子纠缠原理实现保密通信的过程。这如同我们计算机二进制编码过程中的0和1,每个量子态就表示0或者1亦有可能是其它特定的数字,可以通过对量子态的控制和分发,将众多量子态信息组合在一起,以达到量子密钥传输的目的。

  “量子的特性决定,如果真的被侦测或被监听,那么所传输的信息将立刻自动失效,而且无论在何处窃听,都可以通过技术手段立刻锁定。”该项目负责人介绍说。

  量子通信民用范围更广

  量子通信除了在军事通信上能够发挥重要作用以外,在民用领域也可大显身手。“在不更换现有传输设备和线路的情况下,只需要传输方和接收方具备量子设备,即可实现对信息加密和解密的过程。这对于政府、金融、公安、电力等国民生活中的核心领域都有重大意义。”有关专家说。

  据了解,我国民用领域已经有使用量子通信技术的先例。通过使用效果判断,这一技术可以对信息进行单独加密,每一通电话、每一条网络留言、每一封电子邮件都可以有自己的密钥,并且通过未来系统普及和小型化,成本会越来越低。

  “我们的产品目前正处于样机阶段,不久就可以投产交付,同时正在进行下一步的研制工作。目前,首先是确保国防通信安全,未来将该技术转化至民用领域是必然的趋势。”研发中心有关负责人表示。(于淼)