自軍事通信使用密碼技術以來,各國軍隊在這個沒有硝煙的寂靜戰場上,展開了激烈的“密碼戰爭”。
  二戰中,美軍打贏中途島海戰,以及擊落山本五十六座機,都與破譯了日軍密碼有關。一些專家甚至認為,盟軍在密碼破譯上的成功使二戰至少縮短了8年。
  其實,無論戰時還是平時,各國軍隊圍繞密碼破譯與反破譯的鬥爭從未停歇。但近年來飛速發展的量子信息技術正在改變密碼戰的基本面貌。
  上世紀70年代,英國和美國最早開始研究量子計算理論。近年來,相關理論和實踐都取得重大進展,產生了多種新的量子算法,研製出多種量子計算機原型。
  最近有媒體報道,根據斯諾登曝光的文件,美國國家安全局正在研發一種用於破解密碼的量子計算機,但目前仍處於初級階段,尚未實現重大突破。
  量子理論完全不遵從於人們熟悉的經典物理學定律,非常抽象艱澀和難以理解。但以量子力學為理論基礎發展起來的量子信息技術一旦走向成熟和應用,將對人類社會信息化進程產生不可估量的影響。
  在密碼學領域,量子信息技術衍生了量子密碼和量子計算,前者從理論上提供了一種不可截獲和破譯的絕對安全的新型密碼體制,後者極其強大的並行計算能力可以輕易破解基於數學問題的經典密碼體制。
  量子計算的原理與傳統計算機採用的原理有很大不同。傳統計算機採用單路串行操作,而量子計算機採用多路並行操作,運算N個量子位的量子計算機,一次操作就相當於傳統計算機2的N次方操作。
  量子計算機採用專門的量子破譯算法,可以輕易破譯目前普遍採用的基於數學問題的非對稱密鑰系統生成的密碼。
  面對量子計算未來可能隨時“秒殺”傳統密碼的危險,科學家們致力於尋找不基於數學問題,能有效抵抗量子計算攻擊的新型密碼體制。
  解鈴還需系鈴人,同樣基於量子信息技術的量子密碼應運而生,成為對抗量子計算的“神器”。
  量子密碼利用量子態不可複製的特點,來解決密鑰分配的安全問題。
  其原理是甲方利用量子通信把密鑰發送給乙方。如果在甲乙雙方傳送密鑰過程中,有竊聽者丙方企圖經由探測來竊取密鑰,必定會破壞粒子的量子態,從而產生誤碼,甲乙雙方通過抽樣對比就可以確認該密鑰是否被竊聽過。
  當證實密鑰未被竊聽後,再用這個密鑰來實施“一次一密”的辦法進行加密。因此,量子密碼具有絕對安全性,它在軍事上擁有廣泛用途。
  當前,戰場網絡已成為聯接人與武器、武器與武器的技術紐帶,構成了信息化軍隊的神經中樞。偵察預警、指揮協同、武器控制、後勤保障等作戰活動均離不開網絡的支持。而戰場網絡的安全又依賴於網絡通信密碼提供的“安全屏障”。
  一個國家的軍隊一旦率先實現量子密碼和量子計算的武器化,併在戰爭中突然投入使用,將與對手形成巨大的“技術差”。
  它可以在保持自身網絡通信絕對安全的同時,能夠隨時破譯對方網絡通信密碼,洞悉對手的一舉一動,從而占據“以明打暗”的絕對信息優勢,甚至可以直接癱瘓和控制對方網絡。
  目前,發達國家軍隊已把量子信息技術作為引領未來軍事革命的顛覆性、戰略性技術。
  比如,美國防高級研究計劃局專門制定了“量子信息科學和技術發展規劃”、研發量子芯片的“微型曼哈頓”計劃等。
  美軍還在加速推進量子信息技術的實際應用。2003年10月,美軍就開始運行實驗性量子密鑰分髮網絡。目前,白宮和五角大樓已安裝使用了量子通信系統。英、法、德等國軍隊也相繼制定實施了一系列發展量子信息技術的計劃。
  我國在量子信息技術方面與發達國家差距並不大,基本上處於同一起跑線,在某些技術領域還處於國際領先地位。因此,我們應加大量子密碼和量子計算的基礎理論、關鍵技術和核心設備的研發力度,加快推進其實際軍事應用。
  面對量子信息技術的機遇與挑戰,只有未雨綢繆,儘早規劃,提前部署,多手應對,才能在未來戰爭中占據先機和主動,避免對手利用技術突然性陷我於被動。
  (作者單位:軍事科學院)  (原標題:重視量子信息技術的武器化)
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