原创《量子通信绝对安全希望》：关于免费量子论文范文在这里免费下载与阅读,为您的量子相关论文写作提供资料。
“绝对安全”的梦想与困境
在人类社会里,人们总是不断地相互交换信息.古代的烽火台告警、金鼓、旌旗和驿马传令,近现代的电话、电报、传真、电视、数据传输,甚至人工智能等,都是信息传递的不同方式.
什么是通信?概括地说,就是用某种方法,通过某种媒质,将消息从一地传到另一地.现在所指的通信,主要是指“电气通信”,即利用“电”来传送消息.自十九世纪三十年代莫尔斯发明电报以来,“电”通信获得了非常广泛的发展,相继出现了模拟通信和数字通信.
信息安全的历史发展
古希腊的斯巴达人将一张皮革包裹在特定尺径的棍子上,再写上传递给他人的信息.而信息的接收者只需要有根同等尺径的棍子,收到皮革后再将皮革裹到棍子上就可以读出原始信息.即便这张皮革中途被截走,只要对方不知道棍子的尺径,所看到的也只是一些零乱而无用的信息.这就是历史上记载的人类最早对信息进行加密的方法之一.
信息的保密性对于人们是十分重要的,20世纪初期,通信安全主要涉及电话、电报、传真等,而在此过程中存在的安全问题主要是在信息交换阶段,因此,对安全理论和技术的研究更侧重于*学.
20世纪60年代,半导体和集成电路技术得到了飞速发展,这些技术的飞速发展推动了计算机软硬件的发展,单纯靠复杂的*已经无法满足保密的要求,而且计算机和网络技术的应用进入了实用化和规模化阶段,人们对安全的关注已经逐渐扩展为以保密性、完整性和可用性为目标的信息安全阶段.
20世纪80年代,由于互联网技术飞速发展,信息无论是对内还是对外都得到极大开放,而由互联网产生的信息安全问题跨越了时间和空间,因此信息安全的焦点已经不仅仅是传统的保密性、完整性和可用性三个原则了,它还由此衍生出了诸如可控性、抗抵赖性、真实性等其他的原则和目标,信息安全也转化为从整体角度考虑其体系建设的信息保障阶段.
21世纪,信息安全由主机的安全技术发展到了网络的安全,从单层次的安全发展到了多层次立体的安全,从个人信息安全发展到了国家信息安全.美国战略和国际问题研究中心发布的数据显示,网络犯罪每年给全球带来高达4450亿美元的经济损失.
通信安全的隐患
安全通信是人类的夙愿.从摩斯电码到电报、传真,从移动电话到网络通信,通信技术的发展也带来了通信安全的隐患.
传统的有线通信存在的安全隐患有网络监听、数据篡改、欺骗、中间人攻击、**、缓冲区溢出等.当前大部分信息安全系统主要是由防火墙、入侵监测、病毒防范等组成,这些常规的安全手段只能是在网络层（IP）以共享信息资源为中心,在*对非法用户和越权访问进行封堵,以达到防止外部攻击的目的,对共享资源的访问者源端不加控制.操作系统的不安全导致应用系统的各种漏洞层出不穷,且恶意用户的攻击手段越来越高明,防护者只能将防火墙越“砌”越高、入侵检测越做越复杂、恶意代码库越做越大,从而导致误报率增多、安全投入不断增加,维护与管理变得更加复杂和难以实施,信息系统的使用效率大大降低.
随着科技发展的不断推进,无线传输渐渐替代了有线传输.无线通信带来了更大的便捷性,但随之产生的安全隐患也更为显著.区别于有线通信,无线通信存在的安全隐患有：首先,由于无线连接网络的开放性与共享性,用户在通信过程中传递的数据信息有被不法者窃*取的危险；其次,不法分子利用其手段,伪装为合法者,顺利进入网络资源中心,擅自破坏与操控网络系统,或者非法入侵及窃取隐藏资源,导致运营者的资源外泄；再次,不法者可攻入无线通信系统,截获用户数据信息,篡改数据,并散布虚假信息对用户进行诈骗；最后,由于不法者对用户隐私的侵犯,导致用户个人信息以及用户行踪或消费等个人隐私不断泄露.
相对的通信安全
有两种方法可以提供安全的通信：第一种是保证传输介质的物理安全,就是使任何人都不可能在传输介质上接上自己的窃密线或进行窃听.例如,用一种简单的（但很昂贵）高技术加压电缆,可以获得通信线路上的物理安全.第二种是加密重要数据.加密也可提高终端和网络通信的物理安全.通信数据加密常常不同于文件加密,加密所用的方法不应降低数据的传送速度.
绝对的通信安全
从理论上来说,传统的数学计算加密方法都是可以破译的,再复杂的数学密钥也可以找到规律.传统上,第一台电子計算机被认为是美国的E-NIAC,但它并不是用于破译*的.本文所说的第一台现代计算机指的是英国的“Colossus”,是专用于破译恩格玛*机的,也就是说,第一台现代计算机是为*复杂的数学*而诞生的.随着计算机的飞速发展,破译数学*的难度也逐渐降低,信息安全面临的挑战随之上升.幸运的是,量子理论为人类追求信息的绝对安全打开了一扇窗.
物理上,量子通信可以被理解为在物理极限下,利用量子效应实现的高性能通信.而量子通信是量子信息学的一个重要分支,是量子信息中研究较早的领域.量子通信具有绝对保密、通信容量大、传输速度快等优点,可以完成经典通信所不能完成的特殊任务.量子通信可以用来构建无法破译的密钥系统,因此量子通信成为当今世界关注的科技前沿.量子通信是以量子态作为信息元实现对信息的有效传送.它是继电话和光通信之后通信史上的又一次革命.
量子通信系统的问世,重新点燃了建造“绝对安全”通信系统的希望.通向“绝对安全通信”这个千百年来人类梦想大道的入口,在量子物理的指引下,又重新进入公众的视野之中.
量子通信：从线路到网络
量子通信技术的实用化,要求如同现在的经典通信一样,在一定的范围构建通信网络,满足大量用户的通信需求.基于成熟的光纤量子通信技术,目前已经可以建造简单的量子通信网络.国内外已经建设了为数甚多的量子通信技术验证网络.
美国BBN公司、哈佛大学和波士顿大学从2002年开始联合建造DARPA网络.根据2005年公布的信息,该网络实际实现的最好技术指标是在BBN至Harvard这条长10.2公里的线路上达到了大约1kbps的安全成码率,误码率在3%左右.根据2012年度DARPA发布的报告,2009年DARPA已经完成了“国防部感兴趣的”城域量子保密通信实验网络的建设（Quantum Information Science项目）,并且在该项目里演示了远距离量子通信所必须的量子中继器.2010年起,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室秘密构建了城域量子通信网络,直到2013年才公布.有资料显示,美国航空航天局（NASA）正计划在其总部与喷气推进实验室（JPL）之间建立一个直线距离600公里、光纤皮长1000公里左右的包含10个骨干节点的远距离光纤量子通信干线,并计划拓展到星地量子通信.
量子论文参考资料：
结论：量子通信绝对安全希望为关于量子方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关量子隐身衣论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
