国产量子通话手机要来了

科技日报

不久前举行的2020天一智能生态博览会上，中国电信展出了两款原型机，都是由华为和中兴的现有手机改造而来。两款手机的屏保都是中国电信和国盾量子的logos，通话过程中用户一键可选择“加密通话”或“普通通话”两种通话模式。

这种可以“量子安全通话”的手机是什么？和传统手机有什么区别？

装有“量子密钥”的安全手机

记者了解到，世博期间，中国电信宣布与国盾量子成立合资企业中国电信量子科技有限公司，提前布局量子安全产业。“量子安全呼叫”是中国电信在量子方案中推广的产品之一。

“能进行量子安全通话的手机，功能与传统安全手机类似。区别在于量子信息技术制备的量子密钥的组合。”中国电信安徽公司副总经理、中国电信量子公司董事郑佳胜告诉《科技日报》记者，该公司更倾向于将“量子安全呼叫”手机描述为“支持量子安全呼叫服务的手机”。量子安全呼叫服务可以理解为“安全呼叫+量子密钥”服务；其中，安全通话与普通通话的区别在于，通话语音经过加密后传输，实现通话内容的防泄密功能。

"量子密钥是指使用量子信息技术制备的密钥."郑佳胜表示，将量子密钥与手机安全通话相结合的具体方法是，预先将量子密钥充入安全SIM卡，通过安全SIM卡进行安全通话时对语音数据进行加密，从而防止语音传输内容泄露。其中“安全SIM卡”结合了普通SIM卡和安全芯片的功能。它不仅可以提供运营商接入网络的认证等常见的SIM卡功能，还可以提供安全芯片的相关功能。为手机提供安全能力，不占用额外的手机卡插槽。用户自己的普通手机可以使用安全SIM卡享受量子安全通话服务，也就是说，量子安全通话服务不需要用户定制手机。

目前国内外能制备量子密钥的量子信息技术主要有QKD和QRNG。比如上半年三星发布的“量子加密手机”就是内置量子随机数芯片。量子密钥的特点是其真正的随机性。密钥生成是基于物理机制而非数学算法，其安全性已被数学严格证明。

据了解，中国电信预计将于明年开始量子安全呼叫服务的区域试点推广，国盾量子将提供相关技术支持。当时用户只需到营业厅用量子安全SIM卡替换普通SIM卡，打开加密通话套餐，即可享受量子安全通话服务。打电话的时候可以选择使用量子安全通话或者普通通话。但是，如果双方都想使用量子安全呼叫服务，主叫和被叫手机都需要支持这个功能。

在手机上生成“量子密钥”的两种方法

“从功能上看，量子安全呼叫服务中使用的量子密钥有两种:一种是预先填充在量子安全SIM卡中用于认证的量子密钥；第二种是用于语音加密的量子密钥，由量子密钥分发网络实时生成。使用量子安全呼叫服务时，用户拨号触发认证过程，使用预先填充的量子密钥进行认证；同时从量子密钥分发网络实时获取量子密钥，对通话语音进行加密，每次通话使用不同的量子密钥。”郑佳胜告诉记者。

据了解，每个想申请量子密钥的用户都可以先在电信网附近的服务站下载自己的私钥，这是量子随机数生成器生成的真随机数。通话过程中，应用密钥通过量子密钥在双方对应的服务站之间分发和共享，然后应用密钥被加密并通过各自的专用密钥发送给双方，双方就可以进行保密通话。如果私钥用完了，去服务站补充，就像去加油站加油一样。

“这样通话信息安全性高，实现了从主叫方手机到被叫方手机的端到端加密。即使网络上的语音信息是别人获取的，也无法获取真实的语音内容，因此用户的使用习惯基本保持不变，服务不敏感，安全性高。”郑佳胜说。

“我们目前提供量子安全呼叫服务的量子安全SIM卡是基于国产密码芯片和国家秘密算法。量子安全SIM卡实现了量子密钥的存储和安全呼叫加解密服务，能够满足手机的大批量生产需求。准确地说，量子安全SIM卡不能算作量子芯片。”郑佳胜说。

至于一些网络媒体称“量子安全手机可以在没有信号的情况下工作，保证信息安全”，郑佳胜表示，能够进行“量子安全通话”的手机与普通手机具有相同的基本功能，没有信号无法进行正常通话。量子安全呼叫服务将量子技术准备的密钥应用于安全呼叫，需要网络，没有信号就无法呼叫。“目前量子安全通话服务主要在手机上提供，后期会根据市场需求逐步开发新的应用。”

量子密钥分发，可以有

国盾量子技术源于中国科学技术大学，其产品已部署在量子保密通信骨干网和京沪干线等项目中。

目前，量子密钥分发网络的建设需要依靠光纤网络。中国电信作为全球最大的光纤宽带运营商，拥有量子密钥分发网络所需的光纤资源。

据了解，今年11月，中国电信正式启动“量子屏蔽铸造运营”，发布“量子人”方案，布局量子安全产业。计划在未来5年内率先为10个城市的公共安全提供“量子安全云”，为100个城市提供量子安全组网解决方案，为1万个政府和企业客户提供量子安全加密解决方案，为1000万移动终端用户提供量子安全呼叫服务。根据中国电信的安排，预计2020年底或2021年初在部分地区进行小规模试点。

专家指出，量子安全通信技术仍然是一项新技术，无论是“量子安全呼叫服务”还是“量子安全超级SIM卡”、随机数还是QKD路由，都只是行业发展初期的一种探索尝试，需要在实践过程中不断完善和加强。

业内专家表示，通话加密对手机来说并不是什么新功能，但加密方式和安全性差异很大。量子安全手机在加密方式和安全性上有了新的突破。对于政府和企业客户来说，这种手机将是一个非常值得注意的功能。但就普通消费者而言，加密通话的紧迫性和必要性还有待观察。因为通话加密并不是目前手机市场的主流需求，数据安全很重要，但不容易被消费者感知。然而，随着越来越多的个人数据和金融信息存储在智能手机中，消费者对加密的需求将日益增加。

现在不仅金融、政务等高价值用户可以负担量子密钥分发，普通用户也可以拥有。你认为你的信息值得保密吗？你有兴趣体验量子安全通话吗？