北京
来源：滚动播报
（来源：国防大学）
后量子时代如何保障无人作战通信安全
■政治学院 杨晓丹 罗兆成
现代战场上，为应对电子干扰、物理击毁、网络攻击等多重威胁，各类新型无人机陆续出现。最近，一种抗量子无人机的试飞成功，引发全球关注。它由欧洲捷克STV防务集团与英国后量子密码公司联合研制，是世界首架能抵御量子计算攻击的无人机。
应对量子计算的未来挑战
为保障无人机无线通信链路的安全，各国军队装备的作战无人机，都采用了军用数字加密通信，依赖大整数质因数分解（RSA）、椭圆曲线等传统公钥密码算法。以RSA为例，用全球最快经典超算分解一个2048位的RSA，需要数万年。所以，即使敌方截获了无人机通信数据，也无法破解。这保障了通信传输、身份认证的安全。但是，逐步成熟的量子计算机却可能成为破解传统数据加密的“杀手锏”。量子计算借助量子叠加与纠缠特性，依靠量子比特实现并行运算，有着经典计算机难以企及的算力。
理论上，一台具备足够容错量子比特的成熟量子计算机，运行肖尔算法（Shor）破解2048位RSA仅需数小时。这直接让所有依赖公钥加密的通信协议失去防护能力。虽然能够破解现有数字通信加密体系的量子计算机还没有研制出来，但面对量子技术的飞速发展，世界各国都在推动量子密码标准化进程，抗量子无人机由此应运而生。
抗量子无人机能够防范敌方通过“先收集、后解密”的方法破解军用无人机数据链。由于军用无人机服役周期长达几年至十几年，其通信数据具备长期战略价值。敌方可以长期截获、存储无人机作战过程中的加密通信数据。一旦量子计算机技术发展成熟，就可以进行回溯解密，导致己方长期情报泄露、指挥链路失陷、无人机被劫持反向操控等致命后果。
解决通信链路密码安全问题
捷克STV防务集团与英国后量子密码公司研发的抗量子无人机，采用了经典McEliece基于编码理论的后量子加密算法，构建了端到端加密链路，能保护实时侦察影像、飞行数据、飞控导航指令等核心数据。
目前，量子计算还无法直接破解经典McEliece后量子算法。经过数十年密码分析考验，经典McEliece算法可应对传统计算机攻击与未来量子算力攻击，实现双重防护，具备极强的长期保密能力。
不仅如此，过去的复杂无线加密通信存在高时延、高带宽占用等问题，不适合前线无人机实时操控。而这款抗量子无人机将体积庞大的公钥密钥交换放在无人机起飞前的会话建立阶段，飞行过程中仅传输轻量化密文数据，大幅降低实时通信带宽与时延开销。它能够适应高强度电磁对抗的无线通信战场环境，既可防御监听、篡改和劫持攻击，还可以防范远期量子回溯破解。
当然，这款抗量子无人机仅仅是解决了通信链路密码安全问题，在面对未来新型密码攻击、算法漏洞攻击、硬件侧信道攻击等手段时，仍存在风险。在大规模无人机蜂群高速协同的通信场景下，其加密方法的密钥同步、时延控制、功耗压力问题仍未得到可靠性验证。此外，它无法防御传统硬杀伤防空打击、常规电子压制、GPS欺骗等非量子攻击手段，物理平台本身抗毁性未得到提升。
引发军用无人系统变革
抗量子无人机的试飞成功，标志着军用无人系统进入后量子安全时代，将引发一系列变化。
大中型无人机的抗量子安全将成为各国无人作战装备研发的重要指标，用以消除无人作战数据“先收集后解密”的信息安全隐患。而现有的战略侦察无人机等长续航无人装备将逐步完成后量子加密改造，提升自主无人系统远程超视距作战可行性，降低后方遥控指挥链路的远期泄密风险，增强远程无人作战体系韧性。
未来只有具备可靠抗量子通信链路的无人平台，才可以长期隐蔽执行渗透打击任务。这也将催生新型无人作战战术。无人作战装备将形成高低搭配的通信加密体系。大中型、高端长航时主力无人机将配备较高成本的密码安全软硬件，向高可靠加密体系倾斜，以抵御未来量子计算等新型手段的攻击；而低成本一次性消耗型无人机，仍会沿用轻量化加密方案，形成高低搭配无人作战体系。
无人机通信攻防技术对抗复杂度将显著提升。除了电子压制、信号劫持和射频欺骗等常规手段，量子密码攻防博弈比重将逐渐增加。防守方重点保障后量子密钥体系完整性和敏捷更新；攻击方除继续使用传统的电磁压制外，还将寻找后量子算法漏洞、密钥窃取等新型攻击手段。
总之，这款抗量子无人机是无人作战通信应对量子攻击威胁的初步尝试，验证了后量子密码加密技术在无人机载平台应用的可行性，将推动全球军用无人装备在该领域的深入研究。
随着量子技术的飞速发展和不断完善，无人作战抗量子通信技术也将兼顾实时战场性能与长期抗量子安全，以构建完整全域无人作战信息安全保障体系。
（作者均系政治学院副教授）
本文刊于8月7日科技日报06版
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