隨著量子技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)通信的安全性迎來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。德國(guó)聯(lián)邦教育與研究部BMBF資助了一個(gè)由KEEQuant GmbH 和幾個(gè)合作伙伴開發(fā)的名為“QuINSiDa”的項(xiàng)目，該項(xiàng)目旨在開發(fā)一種結(jié)合量子密鑰分發(fā)和Li-Fi技術(shù)的光數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，以防止將來量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力不斷增長(zhǎng)，現(xiàn)有的加密方法容易被破解。

什么是量子密鑰分發(fā)和Li-Fi技術(shù)？

量子密鑰分發(fā)（QKD）

量子密鑰分發(fā)（QKD）是一種利用光形式的量子態(tài)在網(wǎng)絡(luò)參與者之間交換加密密鑰的方法，其安全性可以從信息論的角度得到證明，即無論使用多長(zhǎng)時(shí)間和多強(qiáng)的計(jì)算能力也無法破解這種類型的加密。

Li-Fi技術(shù)

Li-Fi技術(shù)是一種利用光信號(hào)在短距離內(nèi)構(gòu)建無線網(wǎng)絡(luò)的方法，與基于無線電波的Wi-Fi技術(shù)相比，光信號(hào)不會(huì)穿透墻壁，因此可以只針對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行設(shè)計(jì)。

Li-Fi技術(shù)可以充分利用該區(qū)域的可見光頻譜資源，而不受外界干擾。

“QuINSiDa”項(xiàng)目如何結(jié)合這兩種技術(shù)？

圖片來源：Fraunhofer光子微系統(tǒng)研究所官網(wǎng)

“QuINSiDa” 項(xiàng)目是“QKD over Li-Fi”系統(tǒng)將量子密鑰分發(fā)和LiFi兩種技術(shù)結(jié)合的第一個(gè)項(xiàng)目。這讓QKD可以攜帶數(shù)據(jù)信息。通常情況下，QKD被用于建筑物與建筑物之間或建筑物與衛(wèi)星之間的信息交換。

該項(xiàng)目將通過一種靈活的無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，將多個(gè)終端用戶連接到一個(gè)安全的骨干基礎(chǔ)設(shè)施或者作為一個(gè)獨(dú)立的安全校園網(wǎng)絡(luò)部署。

該項(xiàng)目將考慮以下幾個(gè)方面：

1

網(wǎng)絡(luò)管理軟件

2

后量子密碼學(xué)

3

QKD技術(shù)和Li-Fi技術(shù)之間同步

4

跨學(xué)科集成整個(gè)系統(tǒng)安全性

該項(xiàng)目將主要針對(duì)通信安全的各方面應(yīng)用進(jìn)行研究，例如公共事業(yè)設(shè)備、銀行、醫(yī)院、公用事業(yè)、公共服務(wù)、電信節(jié)點(diǎn)和政府設(shè)施等領(lǐng)域。在項(xiàng)目結(jié)束時(shí)，計(jì)劃對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)演示，并在未來幾年內(nèi)推廣應(yīng)用。