全球首例!阿里雲將量子技術應用在通訊加密  強化公有雲安全信心

阿里雲,首度跨出IT領域,在10月14日於杭州雲棲小鎮舉辦的雲棲大會上,與中國科學院共同發表量子加密通訊產品,將量子技術應用在網路傳輸上。

身為中國第一大、全球前三大的雲端服務供應商-阿里雲,首度跨出IT領域,在10月14日於杭州雲棲小鎮舉辦的雲棲大會上,與中國科學院共同發表量子加密通訊產品,將量子技術應用在網路傳輸上。

計畫主持人中國科學院院士潘建偉博士,表示今年7月30 日與阿里巴巴在上海共同成立量子實驗室,但其實在數年前便展開與阿里巴巴的合作,在阿里雲資料中心內部先行測試量子加密技術,提高阿里雲資料中心的網路傳輸安全。當量子加密技術產品化之後,預計可讓量子加密傳輸服務提供給外部客戶使用,提高公有雲服務的傳輸安全性。

中國科學院院士潘建偉博士
中國科學院院士潘建偉博士

潘建偉表示,量子加密技術的原理,是透過光纖網路,從傳送端發送低能量的單光子,將單光子的垂直與水平震動頻率作為加/解密金鑰,發送給接收端以解密通訊內容。

「由於光子的量子觀測干涉性,因此將單光子當作金鑰發送,理論上不可能被攔截或複製,」潘建偉解釋這項技術:「換言之,這種量子金鑰在傳輸過程中是不可能遭竊的。目前所有的已知入侵手法都不可能對量子金鑰有任何威脅。」

由於這項量子加密技術是透過單光子來完成,因此地面上必須透過光纖網路連結。由於光子在光纖中的衰減現象,因此大約只能傳輸100公里,超過100公里以上的光子傳輸,必須透過光傳輸衛星來傳輸。

「因此,我們的量子加密技術,將從光傳輸衛星上向地面接收站發出單光子金鑰,地面接收站再以光纖繼續傳送至接收端,預計在明年上半年將發送一顆量子通信衛星,實現更廣泛的量子加密技術商轉。」潘建偉表示若要建立能夠覆蓋全球的量子通信衛星,至少需要6顆衛星一同啟用。

潘建偉同時表示,如何將單光子正確無誤地從衛星發送到地面接收站,而不會受到宇宙自然射線與其他粒子的干擾,是這次量子加密傳輸產品的關鍵技術。

目前阿里雲與量子實驗室正展開兩項光纖佈線計畫,一條從北京到上海,另一條則從上海到杭州,沿線上的各個主要城市,都可以連接上這條幹線,取得量子加密通訊服務。預計極端重視資料安全的產業如金融業將會是採用量子加密通訊技術的首發客戶,包括中國工商銀行將會接入京滬幹線。

潘建偉也同時表示未來希望能將量子加密通訊技術推廣到每個用戶端裝置上,「但要如何讓原本設計為接收電波訊號的行動裝置也能夠接收光子訊號,將成為普及量子加密技術的挑戰,」潘建偉認為目前比較可行的辦法,是家家戶戶在地面安裝一個光傳輸接收裝置,與手機相連,每天出門前從量子通信衛星上接收足夠數量的單光子金鑰,提供給手機加密通訊使用。

「這對阿里雲來說,其實只是一種對基礎設施技術的持續投資,」阿里雲技術長王堅博士於專訪中表示:「不只是量子加密傳輸技術,阿里雲與量子實驗室也將繼續投入資金發展量子電腦,讓阿里雲能夠成為客戶能安心發展服務的基礎設施平台。」

「我相信未來單光子金鑰將如同Wi-Fi或GPS訊號,由天空中的衛星持續不斷向地面發送,期望能在10年內達到商用化的目標,並在15-20年內能夠大幅度降低成本,讓人人都用得起,屆時公有雲服務傳輸的加密問題再也不會是困擾。」潘建偉對於未來的估計雖然有科學家的保守,同時也深具信心。

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