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被骗!量子通信安全无法落地

导读: 之前我们分析过量子计算机最新进展,得出结论量子通信项目要落地,其实是不现实的。现在我们再从技术上分析看看。

之前我们分析过量子计算机最新进展,得出结论量子通信项目要落地,其实是不现实的。现在我们再从技术上分析看看。

首先介绍一下现代通信网络的基本工作原理。2台电脑相互传输数据,需要在它们之间建立一条通信线路,见图1。如果5台电脑相互传输数据,就需要在它们两两之间都建立一条通信线路,总计得建10条线路,见图2。如果有N个电脑相互之间要传输数据,那么需要建多少条通信线路呢?这在数学上称为组合问题,总计通信线路数为:N*(N-1)/2 。当N为1万时,需要连接的线路总数约为5千万条。而今日的互联网上,电脑、手机和各种数字设备达几十亿台之多,用图2所示的两两相联的办法绝对行不通。

被骗!量子通信安全无法落地

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为了解决大量电脑相互之间通信的联接问题,就必须引入各种网络结构。例如图3的星形网络,就能把5台电脑相互联接起来,把所需通信线路总数从10条减少到5条,而且把每台电脑的连网接口减为1个。这种星形网络在减少通信线路的同时却增加了一个网络没备,这就是位于图3中间的数据交换机或者是路由器。当连接设备很多,相互距离又远时,增加网络设备减少连接线路总数是十分必要的。

被骗!量子通信安全无法落地

进一步我们可以把两个相距遥远的星形网络用一条通信线路把它们连接起来,让它们之间任何两台电脑之间可以传输数据,见图4。再进一步,互联网服务供应商用4条通信线路和一台路由器把4个星形的局域网络连接成互联网的一部分,在这个网络上任何两台电脑之间都可以相互传输数据,见图5。

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被骗!量子通信安全无法落地

在连接成千上万台电脑的具有复杂结构的互联网上,怎样保证每台电脑把数据正确无误的传送到目标电脑,又如何让大量数据在传输时避免拥堵冲突,高效安全地共享连接线路,其中的关键就是釆用了分组交换技术和TCP/IP网络通讯协议。电脑之间通信的数据都是分成一个个数据包,这些数据包中又添加了发送电脑和终点电脑的地址信息。这些数据包是由0、1组成的一连串电讯号,它们在互联网上被高度自动化的交换机、路由器进行识别和处理,一路接力传递,被丝毫无误地送达目的地。

今日互联网成功的关键就是TCP/IP网络通讯协议,以及执行该协议的互联网上成千上万的交换器、路由器等电子设备。互联网上数据传输时有4大特点:1)数据被切割成许多数据包,这些数据包如同邮件包裹一样在互联网上传递;2)每组数据包都自带地址信息;3)互联网的路由器、交换机等网络设备就像邮局一样,把带有地址信息的数据包通过一站站的接力传递,最后把数据包送达目的地(即目标电脑);4)数据包在互联网上传输时见缝插针、错了重发,传输路径是完全不确定的。

互联网的生存和发展的基石就是互联网上众多的路由器、交换机和指挥这些网络设备协同工作的TCP/IP网络通讯协议。没有这些网络设备和通讯协议,电脑之间要互相通信就只能在它们两两之间都拉一根传输线,就像上面图2的网络结构。最后城市上空必然会产生图6的效果。当电脑等数字终端设备的总数增加时,这种方案根本就是走头无路!而所谓的“量子通信”就是要重走这条老路、死路。

被骗!量子通信安全无法落地

“量子通信”的量子密钥分发协议(无论是BB84或其它各种新协议)都是一种端到端的协议,它的信息流是无法分割成一个个数据包的。而且承载这些信息的也不是传统的电讯号,它们完全无法接受互联网上的路由器和交换机的处理。因而量子密钥分发与今日的互联网结构水火不容,“量子通信”要走入千家万户只能再次在城市上空或地下构筑图6这样可怕的蜘蛛网。

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