構筑“數字城堡”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。
現代密碼學所采用的加密方法，通常是用數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，這種傳統的數學計算加密的方法是可以破譯的，再復雜的數學密鑰也可以找到答案。且即使密碼已經被竊聽者成功破譯，用戶也不會發(fā)現。第一臺現代計算機的誕生，就是為了破解復雜的數學密碼。隨著計算機的飛速發(fā)展，破譯數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，并非傳統的數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。
