構筑“數(shù)字城堡”的銅墻鐵壁
自從人類有了文明開始，就有了保密的意識，古希臘的斯巴達人將一條1厘米寬、20厘米左右長的羊皮帶，以螺旋狀繞在一根特定粗細的木棍上，然后將要傳遞的信息沿木棍縱軸方向從左至右寫在羊皮帶上。寫完一行，將木棍旋轉90度，再從左至右寫，直至寫完。最后將羊皮帶從木棒上解下展開，羊皮帶上排列的字符即是一段密碼。不用說，信息的接收者也需要有根同等粗細的棍子，收到羊皮帶后再將它裹到棍子上，才能讀出原始信息。這樣，即便羊皮帶中途被截走，只要對方不知道棍子的粗細，所看到的也只是一些零亂而無用的字句。這就是歷史上記載的人類最早對信息進行加密的方法之一。
密碼作為信息安全的重要手段，是信息對抗的焦點，各國政府尤其是軍隊都在努力尋找和建立絕對安全的密碼體系。隨著量子信息技術的發(fā)展，密碼通訊正在迎來劃時代的變化，一種永遠無法破譯的密碼或將在不遠的未來登上軍事斗爭舞臺。
現(xiàn)代密碼學所采用的加密方法，通常是用數(shù)學計算操作來改變原始信息，這種改變信息的方法是密鑰，掌握了密鑰就可以將消息復原回來。從理論上來說，這種傳統(tǒng)的數(shù)學計算加密的方法是可以破譯的，再復雜的數(shù)學密鑰也可以找到答案。且即使密碼已經(jīng)被竊聽者成功破譯，用戶也不會發(fā)現(xiàn)。第一臺現(xiàn)代計算機的誕生，就是為了破解復雜的數(shù)學密碼。隨著計算機的飛速發(fā)展，破譯數(shù)學密碼的難度也逐漸降低。例如，美國科學家皮特·休爾提出的“量子算法”，利用量子計算的并行性，可以快速破譯以因式分解算法為根基的密碼體系。
而量子密碼，是由微觀粒子所遵循的物理規(guī)律來保證的，并非傳統(tǒng)的數(shù)學演算法則或者計算技巧所提供的一種密鑰分發(fā)方式，竊聽者只有逾越物理世界的法則才有可能盜取密鑰。量子密碼的核心任務是分發(fā)安全的密鑰，建立安全的密碼通信體制，進行安全通訊。量子密碼是將編解碼使用的密鑰進一步切割，然后分配到一個一個的光子上。通過經(jīng)由光纖或無線方式傳送光子、交換密鑰。由于代表密鑰的各光子都非常微弱，如果信息中途泄露的話，其形態(tài)就會發(fā)生變化。因此，接收密鑰的用戶就能夠得知信息是否被別人盜取，一旦被盜取，就會及時做出不安全的判斷并停止使用這些密鑰，這樣截獲者得到的只是無意義的信息。同時，信息的合法接收者也可以從量子態(tài)的改變，知道密鑰曾被截取過，從而確保一直使用安全的密鑰進行編解碼作業(yè)。
量子密碼技術作為一種新的保密技術，從本質上解決了密鑰分配問題，不僅能保證軍事和政府等核心機關通信信息的無條件安全，而且能為社會各領域的信息安全提供全新的安全技術保障。量子密碼的出現(xiàn)被視為“絕對安全”的回歸。世界各國紛紛將其納入國防科技發(fā)展戰(zhàn)略之中。如美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室就在研究量子局域網(wǎng)的密碼體系和自由空間量子密碼。同時，英國國防部及歐盟各國也啟動了類似的量子密碼研究計劃。
