量子安全通话SIM卡来了，会有什么不一样？

近日，据中央广播电视总台中国之声《新闻晚高峰》报道，中国电信近日正式对外宣布，推出行业内首款将5G与量子信息技术紧密结合的移动通信产品——“量子密话”。

据悉，此次推出的“量子密话”是基于国产密码芯片和国密算法，以实现量子密钥的存储以及安全通话加解密服务，能够满足手机的量产需求。近日，紫光国芯微电子股份有限公司（002049.SZ）已开始批量供货“量子密话”产品需要使用的定制SIM卡。

“量子密话”涉及到了量子信息技术，让人立刻联想到潘建伟院士一直致力于推动的“量子通信”，绝对的前沿技术！

不过，根据中国电信安徽公司副总经理、中电信量子公司董事郑家升的观点，量子安全SIM卡实现量子密钥的存储以及安全通话加解密服务，能够满足手机的量产需求，准确而言，量子安全SIM卡不能算作量子芯片。因此，无需见到量子二字就狂欢。

那么，归根结底，“量子密话”和“量子通信”这二者有什么关系，量子安全通话SIM卡，跟普通的SIM卡又有什么区别，普通人是否都需要使用“量子密话”？

量子通信关键点：加密

从“墨子号”升空到“九章量子计算机原型”问世，虽然量子技术已是热度不断的“网红”，但对很多人来说，它仍处神秘之地，包括量子通信。

量子物理学家、中国科学院院士潘建伟此前指出，量子通信本质上是量子密钥的传输，利用量子纠缠可以将量子信息传输到另一个地点，而不是传送信息载体本身，属于被严格证明的“无条件安全通信方式”。

业内的共识是，当量子计算成功应用后，所有现存的加密算法都将不堪一击，唯一能抵御的即量子通信。

如知名通信行业专家张弛所言，量子通信解决的不是通信问题，而是通信加密问题。

1月7日凌晨，潘建伟及其同事陈宇翱、彭承志等在国际学术期刊《自然》杂志上发表了题为“跨越4600公里的天地一体化量子通信网络”的论文，证明了广域量子保密通信技术在实际应用中的条件已初步成熟。根据《自然》杂志审稿人介绍，这是地球上最大、最先进的量子密钥分发网络，是量子通信“巨大的工程性成就”。

不过，中国电信的“量子密话”与潘建伟院士要建立的量子通信并不是一个概念。

根据中国电信的介绍，“量子密话”主要利用量子随机数及量子密钥分发机制生成认证密钥及通话密钥，可实现从主叫手机到被叫手机的端到端加密，通话的语音信息即使被其他人捕捉到也无法获得真实内容。

目前安卓手机用户不需要换号换手机即可尝鲜“量子密话”，但需要更换量子安全通话SIM卡、下载天翼量子安全通话App。

尝鲜“量子密话”时，用户在每次拨打电话时，可以自由选择「普通通话」或「量子安全通话」，而后者需要通话双方的手机都支持该功能。

当用户发起“量子密话”时，通话会随机抽取芯片内一个量子密钥与后台连接、校验身份信息，认证通过后，再另外实时生成一个新密钥作为会话密钥，认证密钥与会话密钥分离，用后废弃。即便手机丢失，亦可远程注销密钥，避免密钥信息被盗用。

中国电信表示，短期内量子安全通话产品的使用群体主要为政务、军队、金融、大中企业等追求绝对安全的用户，相信公众市场亦将在未来迎来广阔需求。

当然，也有业内专家表示，单纯从通话加密而言，这对手机并不是一个新兴功能，但加密方式有很多种，安全性也有差别，量子安全手机在加密的方式和安全性上有了新的突破。该类手机对于政企客户，会是一个非常值得关注的功能。但就普通消费者而言，对于加密通话功能的迫切性和必要性还有待观察，因通话加密目前并不是手机市场的主流需求，数据安全非常重要，却并不容易被消费者感知。但随着智能手机中存有越来越多的个人数据和金融信息，消费者对加密的需求会日益增长。

为何量子通信不会被破译？

有媒体曾解释这个问题，以A、B代表通话双方，“1”代表内容：A要将“1”传递给B，但是又不想在传递的过程中让其他人知道“1”的存在，那么A传递1之前可以加上100变成101（在这里，100就是加密密钥），这样即使在传递的过程中别人知道了，也不会知道具体表示的信息是什么，而B在收到101之后会按照约定减去100变回“1”（解密）。而这里提到的“100”在量子通信领域，或者说在此次中国电信推出的量子密话中，就是采用的量子密钥，而量子密钥是是随机的，本身不包含有效信息，目前的技术手段还无法破译。

量子加密通讯有两条传输信道，一条利用电磁波传输经典信息，一条传递纠缠粒子对信息。A和B首先需要对一次收到纠缠光子对进行信号处理，是通过一组随机生成的偏振片，来测试得到一组数据。过程中，A和B相互把自己所用的偏振片组通过经典信息途径传递给对方，这样偏振片不相同的数据就会被丢弃，A和B就得到了一组完全相同的信息，并且只有它们自己知道的密钥。

因此，与传统通信技术相比，量子通信具有极高的安全性、保密性、信息传递效率与抗干扰性能，被认为是下一代通信领域的支撑性技术。

目前，国内外可制备量子密钥的量子信息技术主要包括QKD（量子密钥分发技术）和QRNG（量子随机数，是使用量子原理制备随机数的技术），如上半年三星发布的“量子加密手机”就是手机内置了量子随机数芯片。量子密钥特点在于其真随机性，密钥生成基于物理机制而非数学算法，其安全性是经过严格数学证明的。

多方联合的量子通信

在量子通信产业化方面，中国电信一直走在全球电信运营商第一队列，是推动我国量子通信逐步从研究走向应用的重要力量。作为国内首款将5G与量子信息技术紧密结合的移动通信产品，在背后默默为“量子密话”提供科技支撑的是中国电信与科大国盾量子科技有限公司不久前合资成立的中电信量子科技有限公司，“量子密话”就是他们率先在通信行业启动的量子通信安全产品创新。

在2020年9月18日2020 HCS合肥网络安全大会上，中国电信、国盾量子以及紫光国微三家就已经展示了量子安全超级SIM卡。

根据当时的报道，从展出的量子安全超级SIM卡来看，它带来了量子安全功能，高性能国产SIM卡芯片支持了量子加密，拥有大于4GB的海量量子存储空间，支持一次一密量子密钥分发协商。此外，量子安全超级SIM卡还支持国密算法，性能超过4Mbps，并通过了CC EAL6+安全认证。

对于使用场景，中信国信介绍称它可以用于量子加密通话、量子加密视频通话、量子安全VPN接入、量子安全移动办公、量子安全金融支付等等场合。

在随后的11月12日，有媒体从中国电信(00728)和国盾量子(688027)处确认，双方正在研发一个手机支持量子安全通话的项目。

随后，就在今年年初，中国电信宣布，国内首款量子安全通话SIM卡——“量子密话”在安徽试点应用。

中国电信透露，未来5年，将为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方案，为10000个政企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通话服务。

不过，也有网友认为，如果单纯是通话加密，那么这项服务对于普通人来说并非刚需，如果推出整机包括系统全方位的加密，防止病毒木马或信息泄漏，才更有市场。