量子技术将带来潜艇通信革命 中国已有突破性进展(3)
量子技术将带来潜艇通信革命
在很长一段时间里,风靡全球的电影及小说都是以间谍战和破译密码为主要内容,窃听、反窃听,加密、解密……很多人最关心的是,有没有绝对安全的保密通信,让窃听、破译者无计可施?第二次世界大战中,波兰人和英国人成功破译了德国著名的“恩格玛”密码,盟军由此得知了德国的许多重大军事行动;美军破译日本的高级密码——“紫密”,从而击毙了日本海军大将山本五十六,一举扭转了美军在太平洋战场的被动局面。这些都是密码攻防战中的典型战例。
目前,潜艇使用随机生成的编码或“密钥”来加密讯息。这些密钥是潜艇和联络基地在执行任务之前制作的,每个密钥只使用一次,这样一来,敌人就算破解了密钥,也无法用它来解密之后的讯息。
但是,这种做法存在一些问题。首先,它从后勤上讲是麻烦的。潜艇在执行一次长时间的任务前必须带上许许多多的密钥,而一旦潜艇遇袭,这些密钥就有可能落入敌手。此外,即便有足够多的安全密钥,潜艇和基地之间的联络速度也极慢。为了在海水传输,发射机必须使用频率极低的无线电波。这决定了每秒只能传输几个字符。在世界上其他地方(以及其他作战空间)都在进行高速联络的同时,潜艇却只能进行拨号联络。为了收发大量信息,或是快速收发信息,潜艇就必须浮出水面,这很容易使自身暴露,也很容易受到攻击。
但是,英国ITT国际防务公司的研究人员想出了一个点子。通过量子密钥分配,潜艇可以把一个密钥加密成光子(利用光子的极性来代表“1”和“0”),从而生成一个几乎无法破解的密钥——如果有人试图拦截这些光子,就将干扰量子系统,而讯息收发者可以测得这种干扰,从而知悉有第三方正在监听。
制作好安全的密钥后,潜艇就能够——至少从理论上讲——待在水面下数百英尺的地方,通过激光向卫星发射光子,然后再由卫星把光子传回地面,到达基地。研究人员模拟展示了一种当潜艇在水下时,能够以每秒170兆字节的速率收发数据的系统。
这一技术还远远没有达到可在实战中使用的程度。但是有朝一日,它可能会实现前所未有的高速和安全的数据传输,彻底改变目前潜艇的通信方式,从而为潜艇真正融入网络中心战创造条件。(朱广福)