【資安關鍵字：網路加密技術｜量子加密通訊】抵抗量子電腦問世的威脅，以光子傳送密碼或金鑰

隨著能力遠超現代電腦的量子運算技術出現，現在看似安全的密碼，將在極短時間被破解，資安出現新的隱憂，而量子技術的另一發展道路──量子通訊加密，則是實現密碼安全的作法。

在國際上，對於量子電腦、量子通訊的技術，都已研發了相當多年的時間，例如，Google更在2019年11月發表量子電腦新成果，他們指出，原本超級電腦要用1萬年處理的運算，量子電腦只要3分多鐘可完成，而市面上，也已有量子加密通訊產品問世。

以光的最小組成傳遞密碼

為何這樣的技術能因應未來量子電腦帶來的資安挑戰？簡單來說，這是利用「光子」，也就是光的最小組成粒子，來傳遞加密所需要的密碼。

關於加密的問題，科技部前瞻量子科技研究中心量子通訊組副教授褚志崧表示，現在的公開金鑰加密法，是基於一個相當大的質數乘積，超級電腦都要花很多時間破解，但今日如有比超級電腦更厲害的電腦出現，過去的安全就變得不夠安全。而在密碼學中，最安全加密的方法，要能夠隨時交換密碼或密鑰，然而，以往沒有好的方法產生安全的密碼，而量子加密通訊引入量子力學的特性，讓通訊雙方產生安全的密碼，並且能做到隨時更新更換。

對於光子不容易被破解的原因，褚志崧進一步解釋，當東西在很小或能量很低的時候，會有「測不準」的特性。等於是借助物理特性，來達到真正安全的密碼產生與傳輸。他認為，除非物理的原理被證明是錯的，否則安全性應該是百分之百。而且，一旦發現有外界測量的情況，由於數據將會變得不同，因此系統將能察覺到窺探的跡象，而這也是與現行加密技術的一大差異。

值得注意的是，目前這樣的量子加密通訊技術，褚志崧表示，國外已有銀行業應用的案例，直接用做加密通訊，或增強加密通訊安全性。另外，我們也看到商業化解決方案，像是ID Quantique（IDQ）等廠商推出的相關產品。

臺灣取得技術新突破

事實上，關於量子加密通訊的發展，在20年前美國就已經成功實現，不過，當時是在無干擾的實驗室中完成，且通訊距離只有30公分；在2016年，中國也發射了量子衛星「墨子號」，通訊距離到可常達1,200公里，但光子在大氣傳播很容易發散，導致通訊效率變低；在2018年11月，奧地利也在實驗室內，成功完成400多公里光纖的量子加密通訊測試。至於臺灣，雖然從2018年3月開始起步，但在短短一年半的時間內，已取得戶外測試成功的成果。

為了讓臺灣可以跟上國際在量子技術的發展，科技部從2018年開始，將量子技術列為優先補助的項目之一，並協同教育部，共同成立前瞻量子科技研究中心。最近，該研究中心的清華大學團隊宣布，已經打造出量子加密通設備原型，在2019年7月，成功測試25公里室內光纖量子加密通訊，到了9月，他們也實現4公里的戶外光纖量子加密通訊。