被騙!量子通信安全無法落地

　　之前我們分析過量子計算機最新進展，得出結論量子通信項目要落地，其實是不現實的。現在我們再從技術上分析看看。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201806/382185.htm

　　首先介紹一下現代通信網絡的基本工作原理。2臺電腦相互傳輸數據，需要在它們之間建立一條通信線路，見圖1。如果5臺電腦相互傳輸數據，就需要在它們兩兩之間都建立一條通信線路，總計得建10條線路，見圖2。如果有N個電腦相互之間要傳輸數據，那麼需要建多少條通信線路呢?這在數學上稱為組合問題，總計通信線路數為：N*(N-1)/2 。當N為1萬時，需要連接的線路總數約為5千萬條。而今日的網際網路上，電腦、手機和各種數字設備達幾十億臺之多，用圖2所示的兩兩相聯的辦法絕對行不通。

　　為了解決大量電腦相互之間通信的聯接問題，就必須引入各種網絡結構。例如圖3的星形網絡，就能把5臺電腦相互聯接起來，把所需通信線路總數從10條減少到5條，而且把每臺電腦的連網接口減為1個。這種星形網絡在減少通信線路的同時卻增加了一個網絡沒備，這就是位於圖3中間的數據交換機或者是路由器。當連接設備很多，相互距離又遠時，增加網絡設備減少連接線路總數是十分必要的。

　　進一步我們可以把兩個相距遙遠的星形網絡用一條通信線路把它們連接起來，讓它們之間任何兩臺電腦之間可以傳輸數據，見圖4。再進一步，網際網路服務供應商用4條通信線路和一臺路由器把4個星形的區域網路連接成網際網路的一部分，在這個網絡上任何兩臺電腦之間都可以相互傳輸數據，見圖5。

　　在連接成千上萬臺電腦的具有複雜結構的網際網路上，怎樣保證每臺電腦把數據正確無誤的傳送到目標電腦，又如何讓大量數據在傳輸時避免擁堵衝突，高效安全地共享連接線路，其中的關鍵就是釆用了分組交換技術和TCP/IP網絡通訊協議。電腦之間通信的數據都是分成一個個數據包，這些數據包中又添加了發送電腦和終點電腦的地址信息。這些數據包是由0、1組成的一連串電訊號，它們在網際網路上被高度自動化的交換機、路由器進行識別和處理，一路接力傳遞，被絲毫無誤地送達目的地。

　　今日網際網路成功的關鍵就是TCP/IP網絡通訊協議，以及執行該協議的網際網路上成千上萬的交換器、路由器等電子設備。網際網路上數據傳輸時有4大特點：1)數據被切割成許多數據包，這些數據包如同郵件包裹一樣在網際網路上傳遞;2)每組數據包都自帶地址信息;3)網際網路的路由器、交換機等網絡設備就像郵局一樣，把帶有地址信息的數據包通過一站站的接力傳遞，最後把數據包送達目的地(即目標電腦);4)數據包在網際網路上傳輸時見縫插針、錯了重發，傳輸路徑是完全不確定的。

　　網際網路的生存和發展的基石就是網際網路上眾多的路由器、交換機和指揮這些網絡設備協同工作的TCP/IP網絡通訊協議。沒有這些網絡設備和通訊協議，電腦之間要互相通信就只能在它們兩兩之間都拉一根傳輸線，就像上面圖2的網絡結構。最後城市上空必然會產生圖6的效果。當電腦等數字終端設備的總數增加時，這種方案根本就是走頭無路!而所謂的「量子通信」就是要重走這條老路、死路。

　　「量子通信」的量子密鑰分發協議(無論是BB84或其它各種新協議)都是一種端到端的協議，它的信息流是無法分割成一個個數據包的。而且承載這些信息的也不是傳統的電訊號，它們完全無法接受網際網路上的路由器和交換機的處理。因而量子密鑰分發與今日的網際網路結構水火不容，「量子通信」要走入千家萬戶只能再次在城市上空或地下構築圖6這樣可怕的蜘蛛網。