被騙！量子通信安全無法落地

　　之前我們分析過量子計(jì)算機(jī)最新進(jìn)展，得出結(jié)論量子通信項(xiàng)目要落地，其實(shí)是不現(xiàn)實(shí)的。現(xiàn)在我們?cè)購(gòu)募夹g(shù)上分析看看。

　　首先介紹一下現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的基本工作原理。2臺(tái)電腦相互傳輸數(shù)據(jù)，需要在它們之間建立一條通信線路，見圖1。如果5臺(tái)電腦相互傳輸數(shù)據(jù)，就需要在它們兩兩之間都建立一條通信線路，總計(jì)得建10條線路，見圖2。如果有N個(gè)電腦相互之間要傳輸數(shù)據(jù)，那么需要建多少條通信線路呢?這在數(shù)學(xué)上稱為組合問題，總計(jì)通信線路數(shù)為：N*(N-1)/2 。當(dāng)N為1萬時(shí)，需要連接的線路總數(shù)約為5千萬條。而今日的互聯(lián)網(wǎng)上，電腦、手機(jī)和各種數(shù)字設(shè)備達(dá)幾十億臺(tái)之多，用圖2所示的兩兩相聯(lián)的辦法絕對(duì)行不通。

　　為了解決大量電腦相互之間通信的聯(lián)接問題，就必須引入各種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。例如圖3的星形網(wǎng)絡(luò)，就能把5臺(tái)電腦相互聯(lián)接起來，把所需通信線路總數(shù)從10條減少到5條，而且把每臺(tái)電腦的連網(wǎng)接口減為1個(gè)。這種星形網(wǎng)絡(luò)在減少通信線路的同時(shí)卻增加了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)沒備，這就是位于圖3中間的數(shù)據(jù)交換機(jī)或者是路由器。當(dāng)連接設(shè)備很多，相互距離又遠(yuǎn)時(shí)，增加網(wǎng)絡(luò)設(shè)備減少連接線路總數(shù)是十分必要的。

　　進(jìn)一步我們可以把兩個(gè)相距遙遠(yuǎn)的星形網(wǎng)絡(luò)用一條通信線路把它們連接起來，讓它們之間任何兩臺(tái)電腦之間可以傳輸數(shù)據(jù)，見圖4。再進(jìn)一步，互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商用4條通信線路和一臺(tái)路由器把4個(gè)星形的局域網(wǎng)絡(luò)連接成互聯(lián)網(wǎng)的一部分，在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上任何兩臺(tái)電腦之間都可以相互傳輸數(shù)據(jù)，見圖5。

　　在連接成千上萬臺(tái)電腦的具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的互聯(lián)網(wǎng)上，怎樣保證每臺(tái)電腦把數(shù)據(jù)正確無誤的傳送到目標(biāo)電腦，又如何讓大量數(shù)據(jù)在傳輸時(shí)避免擁堵沖突，高效安全地共享連接線路，其中的關(guān)鍵就是釆用了分組交換技術(shù)和TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。電腦之間通信的數(shù)據(jù)都是分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包中又添加了發(fā)送電腦和終點(diǎn)電腦的地址信息。這些數(shù)據(jù)包是由0、1組成的一連串電訊號(hào)，它們?cè)诨ヂ?lián)網(wǎng)上被高度自動(dòng)化的交換機(jī)、路由器進(jìn)行識(shí)別和處理，一路接力傳遞，被絲毫無誤地送達(dá)目的地。

　　今日互聯(lián)網(wǎng)成功的關(guān)鍵就是TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議，以及執(zhí)行該協(xié)議的互聯(lián)網(wǎng)上成千上萬的交換器、路由器等電子設(shè)備。互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)據(jù)傳輸時(shí)有4大特點(diǎn)：1)數(shù)據(jù)被切割成許多數(shù)據(jù)包，這些數(shù)據(jù)包如同郵件包裹一樣在互聯(lián)網(wǎng)上傳遞;2)每組數(shù)據(jù)包都自帶地址信息;3)互聯(lián)網(wǎng)的路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備就像郵局一樣，把帶有地址信息的數(shù)據(jù)包通過一站站的接力傳遞，最后把數(shù)據(jù)包送達(dá)目的地(即目標(biāo)電腦);4)數(shù)據(jù)包在互聯(lián)網(wǎng)上傳輸時(shí)見縫插針、錯(cuò)了重發(fā)，傳輸路徑是完全不確定的。

　　互聯(lián)網(wǎng)的生存和發(fā)展的基石就是互聯(lián)網(wǎng)上眾多的路由器、交換機(jī)和指揮這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備協(xié)同工作的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議。沒有這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和通訊協(xié)議，電腦之間要互相通信就只能在它們兩兩之間都拉一根傳輸線，就像上面圖2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。最后城市上空必然會(huì)產(chǎn)生圖6的效果。當(dāng)電腦等數(shù)字終端設(shè)備的總數(shù)增加時(shí)，這種方案根本就是走頭無路!而所謂的“量子通信”就是要重走這條老路、死路。

　　“量子通信”的量子密鑰分發(fā)協(xié)議(無論是BB84或其它各種新協(xié)議)都是一種端到端的協(xié)議，它的信息流是無法分割成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)包的。而且承載這些信息的也不是傳統(tǒng)的電訊號(hào)，它們完全無法接受互聯(lián)網(wǎng)上的路由器和交換機(jī)的處理。因而量子密鑰分發(fā)與今日的互聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)水火不容，“量子通信”要走入千家萬戶只能再次在城市上空或地下構(gòu)筑圖6這樣可怕的蜘蛛網(wǎng)。