導(dǎo)讀：

用持續(xù)的竊聽阻斷量子密碼術(shù)，看似很機(jī)智，實(shí)則是一個(gè)類似“老鼠給貓系鈴鐺”的主意。真正的問題是，派哪只老鼠去系？事實(shí)上，按照提問者的邏輯，同樣可以論證“電腦不如算盤”，因?yàn)殡娔X運(yùn)行要用電，我可以一直斷你的電。

前文參見：

你完全可以理解量子信息（1） | 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（2-3） | 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（4-5） | 袁嵐峰）

你完全可以理解量子信息（6） | 袁嵐峰）

你完全可以理解量子信息（7） | 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（8-10）| 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（11-12）| 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（13）| 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（14）| 袁嵐峰

你完全可以理解量子信息（15）| 袁嵐峰

十六、常見問題回答

如果你關(guān)心量子信息的新聞，很可能看到過許多對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的質(zhì)疑和否定，以至對(duì)潘建偉等研究者的人身攻擊。墨子號(hào)上天后，不少朋友拿了各種各樣的批判文章來問我該如何理解。為此，我寫了一些文章向公眾解釋，如發(fā)表在《環(huán)球時(shí)報(bào)》的《質(zhì)疑科學(xué)得有科學(xué)態(tài)度》（http://opinion.huanqiu.com/1152/2016-08/9374202.html）和發(fā)表在觀察者網(wǎng)的《你見到的否定量子通信的說法，為什么是錯(cuò)的？》（http://mp.weixin.qq.com/s/tySdgdlj7iG1pOvU0fOkKw）。下面列出幾個(gè)典型的問題以及對(duì)它們的簡(jiǎn)短回答，想了解更多的讀者可以去閱讀上述文章。

此外，最近許多媒體報(bào)道了“日本微型衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)量子通信”的新聞，也引起了許多人的好奇。其實(shí)這個(gè)消息是假的，日本衛(wèi)星做的是常規(guī)的激光通信，不是量子通信。本節(jié)最后也簡(jiǎn)短地回答了這個(gè)問題，詳情參見我的文章《日本成功進(jìn)行超小型衛(wèi)星量子通信實(shí)驗(yàn)？可是這顆衛(wèi)星根本不能做量子通信啊！》（http://mp.weixin.qq.com/s/jxpCx6E1VqaKdFGOo5b9vQ）。

問：量子密碼術(shù)怕干擾，所以沒用。例如上海大學(xué)數(shù)學(xué)系曹正軍副教授的文章《量子通訊是否真的無懈可擊？》（（http://china.caixin.com/2016-08-16/100978101.html）：

這種看似無懈可擊的通信方式，實(shí)際上是以犧牲信號(hào)穩(wěn)定性為代價(jià)的，一旦存在敵方的任何形式的入侵行為，不管是竊聽、復(fù)制還是干擾，量子通信都將無法實(shí)現(xiàn)，而傳統(tǒng)的密碼體系，都是假設(shè)敵方可以獲取信息，但是從計(jì)算復(fù)雜性上讓敵方無法破解。

……現(xiàn)有公鑰密碼體制基本上依賴于兩個(gè)數(shù)學(xué)難題：大數(shù)分解和離散對(duì)數(shù)。

雖然利用利用量子計(jì)算機(jī)的Shor算法宣稱在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)不僅能分解大整數(shù)，還能夠求解離散對(duì)數(shù)。這也是Shor算法能夠破解所有公鑰密碼體制的由來。但二十多年來的量子計(jì)算理論發(fā)展及實(shí)踐是令人沮喪的，破解公鑰密碼仍然遙不可及。

……有些人認(rèn)為在量子通訊時(shí)一旦發(fā)現(xiàn)了敵手就可以暫時(shí)中斷通訊，等敵手消失時(shí)再恢復(fù)通訊。這種想法是錯(cuò)誤的。密碼學(xué)總是假設(shè)敵手一直存在的，如果敵手消失了，那么任何密碼技術(shù)都是多余的。

通訊的首要目的是穩(wěn)定性，即接收方能夠正確地恢復(fù)出發(fā)送方發(fā)送的信號(hào)。

……量子通訊的信號(hào)安全是以犧牲通訊的穩(wěn)定性為代價(jià)的，有了敵手就干不成事的量子通訊系統(tǒng)最終也只能淪為一個(gè)擺設(shè)。

答：傳統(tǒng)的密碼術(shù)不能發(fā)現(xiàn)竊聽，而量子密碼術(shù)能發(fā)現(xiàn)。因此，量子密碼術(shù)所謂的不穩(wěn)定，根源是你能發(fā)現(xiàn)一些別人發(fā)現(xiàn)不了的東西。好比你用精密儀器檢測(cè)出一些食物有毒，于是不吃這些食物，結(jié)果居然有人嘲笑你，說如果敵人總是給你有毒的食物你就吃不了任何東西，不檢測(cè)才是好的。好強(qiáng)大的邏輯！

你也許會(huì)好奇，在曹正軍看來，什么保密方法是好的呢？看了他的全文，就會(huì)明白，他主張的還是公鑰密碼體制，也就是非對(duì)稱密碼體制。在上面的比喻中，就相當(dāng)于說，你不應(yīng)該檢測(cè)哪些食物有毒，而應(yīng)該練成百毒不侵的功夫，把所有的食物都吃下去。

看明白了這個(gè)底牌，就會(huì)啞然失笑。問題不就在于，你沒法保證百毒不侵嗎？前面已經(jīng)解釋了，算法的進(jìn)步可以破解非對(duì)稱密碼體制，而且說不定敵人已經(jīng)破解了，你還不知道。

曹正軍的論據(jù)，是量子計(jì)算發(fā)展了20多年還沒有破解公鑰密碼體制。但這只是一個(gè)現(xiàn)狀，誰也無法排除將來破解的可能性。甚至就連現(xiàn)在已經(jīng)有人能破解的可能性，都無法排除。用美國前國防部長(zhǎng)拉姆斯菲爾德的語言說，最可怕的就是“未知的未知”。

拉姆斯菲爾德和“未知的未知”

即使沒有量子計(jì)算機(jī)，經(jīng)典的計(jì)算機(jī)也在不斷攻克現(xiàn)有的保密方法。只要你關(guān)心信息安全，就會(huì)時(shí)常看到這樣的新聞，例如RSA512、RSA768和SHA-1算法，分別在1999年、2009年和2017年被破解了。我國的王小云教授，就是國際著名的解密專家，提出了破解MD5和SHA-1算法的原理。因此，任何懂得用發(fā)展的眼光看問題的人，都知道曹正軍這種論據(jù)屬于“走夜路吹口哨給自己壯膽”，只是給外行打氣的，對(duì)內(nèi)行來說十分可笑。

王小云

有人也許會(huì)覺得，信息發(fā)不出去的損失也很大。但是別忘了，如果敵人的目標(biāo)就是阻斷通信，那么對(duì)傳統(tǒng)通信同樣可以阻斷。破壞設(shè)備，干擾信號(hào)，辦法多得是。保證通信暢通，不是密碼部門的任務(wù)，而是其他部門的事。稍微想想就知道，竊密和阻斷是兩回事，竊密的危害比阻斷的危害大得多。

評(píng)價(jià)密碼術(shù)，應(yīng)該以保密性作為首要標(biāo)準(zhǔn)，然后才談得上穩(wěn)定性或其他指標(biāo)。以一種密碼術(shù)容易被阻斷為理由，否定它在防竊密上的優(yōu)點(diǎn)，這是本末倒置。兩個(gè)密碼術(shù)的比較，我說我比你更保密，你卻說你比我更暢通，你不是在逗我？如果你真的認(rèn)為“通訊的首要目的是穩(wěn)定性”，那還搞什么密碼術(shù)呢？

雖然如此，還是會(huì)有人覺得可以用持續(xù)地竊聽量子密碼術(shù)來阻斷通信。但是問題在于：我為什么要允許你持續(xù)地竊聽？

傳統(tǒng)密碼術(shù)不知道有人在竊聽，所以持續(xù)竊聽是可行的。但你如果竊聽量子密碼術(shù)，立刻就會(huì)被通信方發(fā)現(xiàn)。不僅如此，量子密碼術(shù)跟一些光學(xué)技術(shù)聯(lián)用，還能確定竊聽者的位置。那么通信方就會(huì)通知警察、國安、軍隊(duì)去抓人，——一抓一個(gè)準(zhǔn)。

前面說過，許多影視作品中有竊聽者在光纖經(jīng)過的建筑中布置設(shè)備竊密的情節(jié)。對(duì)于傳統(tǒng)的通信，情報(bào)部門沒有辦法。但如果是量子保密通信，情節(jié)就會(huì)變了：警察立刻上門，把竊聽者一網(wǎng)打盡。

因此量子密碼術(shù)在有敵手時(shí)不是“干不了事”，發(fā)現(xiàn)敵人就已經(jīng)是干事了。好比偵察無人機(jī)發(fā)現(xiàn)敵人，不是自己發(fā)導(dǎo)彈，而是通知總部，讓后面來的火力摧毀敵人，這不但是干事，而且干得非常好。

站在敵人的角度想一想，量子密碼術(shù)的竊聽者就好比日本的神風(fēng)特攻隊(duì)，有去無回。不，連神風(fēng)特攻隊(duì)都不如。神風(fēng)特攻隊(duì)好歹還能跟幾個(gè)敵軍同歸于盡，神風(fēng)竊聽的效果卻僅僅是暫時(shí)阻塞一下通信，偷不到任何情報(bào)，自己被抓之后人家又可以通信了。性價(jià)比這么低的事，如果你是間諜，你會(huì)去干？而且你肯定會(huì)吐槽：要阻斷通信應(yīng)該開動(dòng)大功率干擾機(jī)，為什么讓我去送死？

神風(fēng)特攻隊(duì)

用一位朋友的比喻說，傳統(tǒng)的保密好比給自行車加鎖，量子密碼術(shù)好比在自行車旁邊放個(gè)攝像頭，有人偷車就會(huì)被看見。單純“會(huì)被看見”這一點(diǎn)，就會(huì)給小偷施加巨大的壓力，許多小偷看見攝像頭就放棄嘗試了。

《1984》中的名言：老大哥在看著你

因此，用持續(xù)的竊聽阻斷量子密碼術(shù)，看似很機(jī)智，實(shí)則是一個(gè)類似“老鼠給貓系鈴鐺”的主意。真正的問題是，派哪只老鼠去系？

事實(shí)上，按照提問者的邏輯，同樣可以論證“電腦不如算盤”，因?yàn)殡娔X運(yùn)行要用電，我可以一直斷你的電。同樣也可以論證“互聯(lián)網(wǎng)通信不如用人送信”，如此這般沒完沒了。

量子密碼術(shù)跟電腦、互聯(lián)網(wǎng)、空間站、航空母艦一樣，對(duì)使用者提出了新的要求。正常的思維方式是，你應(yīng)該向前進(jìn)，去滿足新技術(shù)的要求，而不是因噎廢食退回去。航天員和艦載機(jī)飛行員就是這么做的，航天員每次上天都冒著生命危險(xiǎn)，艦載機(jī)每次起飛都是往海里跳，他們退縮了嗎？

遼寧艦航母艦載機(jī)起飛

量子密碼術(shù)的暢通問題，不是單憑通信部門能解決的。為了保持暢通，要求其他部門在通信部門發(fā)現(xiàn)竊聽者之后把他們抓出來，那么其他部門就應(yīng)該配合去抓，這是國家的責(zé)任。而且別忘了，安全部門本來就要抓間諜，只不過以前發(fā)現(xiàn)不了竊聽，很難抓到?，F(xiàn)在有人給你明確報(bào)告竊聽，甚至連定位都有，比以前方便太多了，這不是天上掉下來的好事嗎？如果連這一點(diǎn)點(diǎn)都不愿意做，豈不是愚不可及！

把新事物的困難想象成無窮大，對(duì)新事物的收益視而不見，是許多人的思維誤區(qū)。按照這樣的思維模式，就不可能有進(jìn)步了。正如魯迅在《華蓋集·流產(chǎn)與斷種》中所言：“我獨(dú)不解中國人何以于舊狀況那么心平氣和，于較新的機(jī)運(yùn)就這么疾首蹙額；于已成之局那么委曲求全，于初興之事就這么求全責(zé)備？”

用荒謬的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)否定科技進(jìn)步，是對(duì)基本科學(xué)準(zhǔn)則混淆不清，無知者無畏?？茖W(xué)上的嚴(yán)肅坦率的批評(píng)，跟由于自身智力知識(shí)水平過低而做出的信口開河式評(píng)論是不同的?！銈儼?，too young，too simple，sometimes naive，還是要提高自己的知識(shí)水平！

（未完待續(xù)）

背景簡(jiǎn)介：本文作者為袁嵐峰，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)博士，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家實(shí)驗(yàn)室副研究員，科技與戰(zhàn)略風(fēng)云學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)。