科技日報

不久前舉行的2020天一智能生態(tài)博覽會上，中國電信展出了兩款原型機，都是由華為和中興的現(xiàn)有手機改造而來。兩款手機的屏保都是中國電信和國盾量子的logos，通話過程中用戶一鍵可選擇“加密通話”或“普通通話”兩種通話模式。

這種可以“量子安全通話”的手機是什么？和傳統(tǒng)手機有什么區(qū)別？

裝有“量子密鑰”的安全手機

記者了解到，世博期間，中國電信宣布與國盾量子成立合資企業(yè)中國電信量子科技有限公司，提前布局量子安全產業(yè)?！傲孔影踩艚小笔侵袊娦旁诹孔臃桨钢型茝V的產品之一。

“能進行量子安全通話的手機，功能與傳統(tǒng)安全手機類似。區(qū)別在于量子信息技術制備的量子密鑰的組合?！敝袊娦虐不展靖笨偨浝怼⒅袊娦帕孔庸径锣嵓褎俑嬖V《科技日報》記者，該公司更傾向于將“量子安全呼叫”手機描述為“支持量子安全呼叫服務的手機”。量子安全呼叫服務可以理解為“安全呼叫+量子密鑰”服務；其中，安全通話與普通通話的區(qū)別在于，通話語音經過加密后傳輸，實現(xiàn)通話內容的防泄密功能。

"量子密鑰是指使用量子信息技術制備的密鑰."鄭佳勝表示，將量子密鑰與手機安全通話相結合的具體方法是，預先將量子密鑰充入安全SIM卡，通過安全SIM卡進行安全通話時對語音數(shù)據(jù)進行加密，從而防止語音傳輸內容泄露。其中“安全SIM卡”結合了普通SIM卡和安全芯片的功能。它不僅可以提供運營商接入網絡的認證等常見的SIM卡功能，還可以提供安全芯片的相關功能。為手機提供安全能力，不占用額外的手機卡插槽。用戶自己的普通手機可以使用安全SIM卡享受量子安全通話服務，也就是說，量子安全通話服務不需要用戶定制手機。

目前國內外能制備量子密鑰的量子信息技術主要有QKD和QRNG。比如上半年三星發(fā)布的“量子加密手機”就是內置量子隨機數(shù)芯片。量子密鑰的特點是其真正的隨機性。密鑰生成是基于物理機制而非數(shù)學算法，其安全性已被數(shù)學嚴格證明。

據(jù)了解，中國電信預計將于明年開始量子安全呼叫服務的區(qū)域試點推廣，國盾量子將提供相關技術支持。當時用戶只需到營業(yè)廳用量子安全SIM卡替換普通SIM卡，打開加密通話套餐，即可享受量子安全通話服務。打電話的時候可以選擇使用量子安全通話或者普通通話。但是，如果雙方都想使用量子安全呼叫服務，主叫和被叫手機都需要支持這個功能。

在手機上生成“量子密鑰”的兩種方法

“從功能上看，量子安全呼叫服務中使用的量子密鑰有兩種:一種是預先填充在量子安全SIM卡中用于認證的量子密鑰；第二種是用于語音加密的量子密鑰，由量子密鑰分發(fā)網絡實時生成。使用量子安全呼叫服務時，用戶撥號觸發(fā)認證過程，使用預先填充的量子密鑰進行認證；同時從量子密鑰分發(fā)網絡實時獲取量子密鑰，對通話語音進行加密，每次通話使用不同的量子密鑰。”鄭佳勝告訴記者。

據(jù)了解，每個想申請量子密鑰的用戶都可以先在電信網附近的服務站下載自己的私鑰，這是量子隨機數(shù)生成器生成的真隨機數(shù)。通話過程中，應用密鑰通過量子密鑰在雙方對應的服務站之間分發(fā)和共享，然后應用密鑰被加密并通過各自的專用密鑰發(fā)送給雙方，雙方就可以進行保密通話。如果私鑰用完了，去服務站補充，就像去加油站加油一樣。

“這樣通話信息安全性高，實現(xiàn)了從主叫方手機到被叫方手機的端到端加密。即使網絡上的語音信息是別人獲取的，也無法獲取真實的語音內容，因此用戶的使用習慣基本保持不變，服務不敏感，安全性高?！编嵓褎僬f。

“我們目前提供量子安全呼叫服務的量子安全SIM卡是基于國產密碼芯片和國家秘密算法。量子安全SIM卡實現(xiàn)了量子密鑰的存儲和安全呼叫加解密服務，能夠滿足手機的大批量生產需求。準確地說，量子安全SIM卡不能算作量子芯片。”鄭佳勝說。

至于一些網絡媒體稱“量子安全手機可以在沒有信號的情況下工作，保證信息安全”，鄭佳勝表示，能夠進行“量子安全通話”的手機與普通手機具有相同的基本功能，沒有信號無法進行正常通話。量子安全呼叫服務將量子技術準備的密鑰應用于安全呼叫，需要網絡，沒有信號就無法呼叫。“目前量子安全通話服務主要在手機上提供，后期會根據(jù)市場需求逐步開發(fā)新的應用?！?/p>

量子密鑰分發(fā)，可以有

國盾量子技術源于中國科學技術大學，其產品已部署在量子保密通信骨干網和京滬干線等項目中。

目前，量子密鑰分發(fā)網絡的建設需要依靠光纖網絡。中國電信作為全球最大的光纖寬帶運營商，擁有量子密鑰分發(fā)網絡所需的光纖資源。

據(jù)了解，今年11月，中國電信正式啟動“量子屏蔽鑄造運營”，發(fā)布“量子人”方案，布局量子安全產業(yè)。計劃在未來5年內率先為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解決方案，為1萬個政府和企業(yè)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呼叫服務。根據(jù)中國電信的安排，預計2020年底或2021年初在部分地區(qū)進行小規(guī)模試點。

專家指出，量子安全通信技術仍然是一項新技術，無論是“量子安全呼叫服務”還是“量子安全超級SIM卡”、隨機數(shù)還是QKD路由，都只是行業(yè)發(fā)展初期的一種探索嘗試，需要在實踐過程中不斷完善和加強。

業(yè)內專家表示，通話加密對手機來說并不是什么新功能，但加密方式和安全性差異很大。量子安全手機在加密方式和安全性上有了新的突破。對于政府和企業(yè)客戶來說，這種手機將是一個非常值得注意的功能。但就普通消費者而言，加密通話的緊迫性和必要性還有待觀察。因為通話加密并不是目前手機市場的主流需求，數(shù)據(jù)安全很重要，但不容易被消費者感知。然而，隨著越來越多的個人數(shù)據(jù)和金融信息存儲在智能手機中，消費者對加密的需求將日益增加。

現(xiàn)在不僅金融、政務等高價值用戶可以負擔量子密鑰分發(fā)，普通用戶也可以擁有。你認為你的信息值得保密嗎？你有興趣體驗量子安全通話嗎？