发布量子加密手机，浓眉大眼的三星也开始技术碰瓷了？
最后更新：2020-05-04 11:45:02 手机定位技术交流文章
——1——“这是不确定的，量子力学”已经成为互联网上常见的抱怨。
因此，当量子与手机、隐私和三星等词汇联系在一起时，就有一种感觉，这个学生恶霸突然违背自己的意愿开始了传销。
最近，有很多媒体报道称，三星将在5月推出世界上第一款量子加密智能手机“银河量子”。
众所周知，量子计算是一个伟大的概念。无论是影视作品中的时间空穿越，还是现实中的“量子霸权”，实现的难度和巨大成本都决定了它非常“冷”，离公共生活相对较远。即使有平民打着“量子”的旗号，如果他们被直接判定为说谎者，他们也不会被错误伤害。现在三星想把量子力学推广到手持手机？
三星是在整个行业背后暗中吸取教训，还是有什么神秘之处？
量子加密，也许三星不是你想的那样
根据三星发布的详细信息，所谓的量子加密手机是通过在三星银河A71 5G手机上安装一个由当地运营商SK电信开发的量子随机数生成芯片来实现的。
这也不是一项新技术。早在2017年，韩国SK电信就推出了这款芯片，这是一款采用量子密钥分配(QKD)技术的新型光纤中继器。这个芯片可以通过测量从光的量子态获得的随机数来加密信息。因为它的随机性，它基本上阻止了被黑客破解的可能性。
然而，量子核函数的工作机制不是基于量子力学的原理，而是基于非常高的计算速度产生完全不可预测的随机序列，只有这样才能提高密码系统的安全性。
所谓的量子随机数发生器实际上是RNG的一个。换句话说，它依赖于计算机模拟，基于算法生成伪随机数，或者从经典物理噪声(例如热噪声、电噪声等)中提取随机数。)。然后生成随机数来加密在互联网上传输的数据。
RNG的风险在于，由于随机数是根据算法生成的，一旦黑客发现所使用的算法，就有可能将用户隐私暴露在危险之中。
三星的量子加密手机解决方案是利用CMOS图像传感器捕获的光源散粒噪声来生成随机序列。坦率地说，这仍然是一个经典的RNG想法。
当然，QRNG芯片可以装载在智能手机上，这是一个很大的进步。因为早在2017年，与智能手机相比，QRNG芯片的尺寸也相对较大，价格在数百至数千美元之间。例如，之前由SKT量子技术实验室发布的超小型QRNG芯片也有5*5厘米的尺寸，更适合军用和物联网设备。
因此，说三星手机的“量子”是假的是不准确的，因为韩国电信确实有量子加密技术。然而，说它是真正的“量子”显然与公众对量子计算的期望相去甚远。
量子手机离祭坛还有多远？
虽然三星打了一个很容易被戳穿的擦边球，但它仍然引起了许多网民的好奇。量子手机，离大众有多远？
不用说，谷歌去年宣布的“量子霸权”让量子系统能够在大约200秒内完成传统超级计算需要1万年才能完成的任务。这使得许多人担心量子时代的到来是否会消灭数字网络中的所有密码系统。
然而，每一片乌云都镶着银边。量子计算还为人类提供了一种绝对安全和保密的通信方式——量子加密通信，从而确保密码在量子计算机时代仍能安全保存。
在某种程度上，量子加密(和扩展的量子通信)可以说是量子计算本身最基础的应用。
它有多容易接近？在最近的“新基础设施”战略计划中，量子通信工程不再被视为神。由于使用量子技术传输密钥(信息本身仍通过光纤传输)，出现了许多成熟的技术解决方案，而且产业链越来越处于状态，一些地方已经开始试验性地建设网络。
例如，“墨子”科学实验卫星的发射使中国在世界上第一次实现了卫星与地面之间的量子通信。“京沪干线”城际量子通信网也已建成，总距离超过2000公里。早在2012年，合肥都市圈量子通信实验示范网就正式建成。事实上，由大都市、城际和陆地覆盖的量子通信网络早在公众不经意间就与我们生活在同一个世界。
那么，是什么原因阻止“真正的量子加密通信”飞入普通人的家庭呢？
一个是芯片。尽管量子通信已经从神坛上退了下来，但真正的量子芯片(不是量子核)仍然是高陵之花。去年，谷歌和微软为此有了一个“狗头”。你唱歌，我上台，争夺“量子霸权”，争夺更高的量子位计算芯片。
然而，这种集成了大量量子逻辑单元的芯片，由于其强大的功能，甚至突破了传统计算机的计算极限。因此，一方面，这种能力不够一般化，只能进行少量的具体操作，不符合人们对移动智能不断变化的应用需求。这种量子芯片自然远离个人消费电子产品。
(IBM的量子计算机)
第二是可用性。真正量子加密的实现逻辑是基于量子随机数发生器，它从二极管激光器随机发射光子。这些波导集成在一个芯片上，与电子设备和检测器一起以极高的速度运行，将光信号转换成信息。
因为量子密钥是通过测量光的量子态获得的，所以量子态也是随机的。即使攻击者截取量子信号，并想根据结果准备一个新的量子并将其发送给接收器，他也会改变单个量子的状态，这不可避免地会导致偏差，无法自然破解。
然而，光子发射很难控制。高低温，甚至谐振器振动，都会影响它们的动作。绝大多数量子发射器必须保持在绝对零度，即-273℃，它们的工作条件需要隔音、隔热和电磁隔离。
2018年，《自然》杂志发表了一篇论文。史蒂文斯理工学院和哥伦比亚大学的研究人员发明了一种技术，这种技术可以生长出完美的晶体，从而形成一个可以在-70℃工作的量子发射器阵列。然而，除了爱斯基摩人，也许没有人想在零下70摄氏度玩手机？
第三是安全。有人可能会说，由于实现真正的“量子手机”还很遥远，通过量子随机数发生器QRNG模拟量子计算来实现“量子手机”也是可以接受的。然而，“第二好”的结果是这种加密方法不是万无一失的。
像经典的随机数一样，QRNG芯片也有不完善的设备，导致信息泄漏。例如，黑客可以攻击发射端的探测器——光源或接收端。为了避免这种攻击，光隔离器通常被引入科学和商业量子加密系统。然而，对于智能手机来说，显然没有准备好应对相关的隐藏担忧。
从以上观点来看，“量子手机”远离公众的观点，远离大山。
开放量子加密的真正途径
尽管量子加密目前还不能广泛应用于手机(三星的边缘球不算)，但它在某些特定领域的商业价值已经开始显现。相对清晰的布局和应用场景如下:
1.云办公室的安全防御。视频会议软件zoom的“隐私爆炸”也使得公众在远程办公的趋势下关注信息安全。尤其是国内视频会议系统的用户大多是大中型企业、党政机关和组织，这就对视频会议产品的保密性和安全性提出了更高的要求。
此时，云计算能否提供实用的量子加密通信可能成为云服务提供商有效开拓竞争地位的关键。
2.智能行业的数据安全。金融、医疗和军事领域对数据安全的重视也使得传统的加密技术显得不足。与此同时，这些机构更愿意在加密技术上投入巨资。例如，东芝宣布将在今年9月将其加密技术应用于美国金融和医疗机构。中国合肥新一代政务云系统还将建设独立的量子通信传输通道，量子加密技术将应用于重要业务系统的传输。可以想象，在不久的将来，量子加密，伴随着通信网络的逐步升级，也将成为保护公共信息的基础。
3.大众物流安全长板。5G的到来也导致了无处不在的物联网设备的激增。商业内幕情报预测，“到2023年，消费者、公司和政府将在全球安装400亿个物联网设备。”
同时，传统的加密方法难以支持智能终端设备的信息安全需求。因此，使用量子加密来帮助保护物联网中的通信可能是快速增长的物联网连接的解决方案。
可以想象，在现有业务场景的绝对重建中，量子加密并不比云计算更有价值。然而，它接触公共生活的第一个方式不能是手机。
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