量子通信很容易被破坏？

这个错误说法一开始听上去似乎有道理。首先量子通信利用的是光量子，是最弱的光，所以用的都是能探测极弱光的光电探测器，即单光子探测器。只要光线一强，那么单光子探测器就会因电流过大而不能使用，这种攻击方式称为“致盲攻击”。

面对致盲攻击，目前的解决方案是我们在 6.4 节介绍的测量设备无关量子密钥分发（MDI-QKD）。在该方案中，单光子探测只在第三方进行。量子密钥分发的收发双方可以在网络上列出多个第三方作为备选，在其中一个第三方的单光子探测器被强光致盲攻击时，可以随时切换到另一个第三方。所以攻击方如果想实现致盲攻击，需要把整个网络都控制了才行，这就直接限制了致盲攻击的可行性。

“墨子号”量子科学实验卫星实现星地量子通信后，有一种批评的声音说因为卫星量子通信用的是激光，会受到空气质量的影响，如果地面接收站上面有云层覆盖，甚至有雾霾时，都无法进行量子密钥分发，当然也无法进行星地激光经典通信。这个说法只针对一个地面站来说是有效的，但是当针对多个地面站时，那就成为一个错误说法。例如，和“墨子号”通信的地面站一共有 5 个，分别位于河北兴隆、云南丽江、新疆乌鲁木齐、青海德令哈、西藏阿里这些天文台。卫星过境时，可以选择连接这些站其中的任何一个。而这 5 个地面站跨越了我国大部分面积，同时发生云层覆盖的概率几乎为零，现实中也从来都没有发生过，每次过境总会有地面站处于晴天状态可以使用。

未来我国会建设大量的地面接收站，一个地面站的大小相当于一个普通的天文望远镜。除了陆地上每个省都会有站点外，南海的岛屿、远洋的军舰也都会建设地面站，那么一个卫星可以由更多的选择实现量子密钥分发。对于陆地上的地面站，当天气不好时，可以通过地面光纤网络和天气好的地面站共享量子密钥。对于小海岛或者舰艇上的地面站，可以在天气好时多接收一些量子密钥并储备起来，在天气不好时使用。

最后一种就是纯暴力攻击了，如切断光纤、打掉卫星、炸掉地面站等。

这就不只是量子通信面临的问题，而是所有通信方式都面临的问题。破坏了信道自然就破坏了所有通信方式，包括有线通信直接断线，无线通信用信道干扰或者破坏基站等。也就是说，面对暴力破坏，量子通信并不比经典通信更脆弱。

当然暴力破坏也是一个值得探讨的问题，解决方案无外乎是多个终端和多个信道做备份，在战争时期如果有一些终端和信道被破坏，也不影响整个网络的运行。对于量子通信卫星来说，目前正在研制低成本的微纳卫星作为量子通信终端，低轨可以大量覆盖这种量子通信卫星。当一个卫星的成本远低于一枚导弹时，攻击卫星和破坏卫星网络，就会显得很不划算。成本较高的高轨量子通信卫星目前也在研制当中，高轨的距离超出了目前任何武器的打击能力。

总之，量子通信遇到的各类攻击问题都有切实可行的解决方案，并不影响其实用性。而完美地解决这些攻击问题也正是科研人员努力的方向（见图 1）。

图 1 量子通信如何应对以上攻击

----摘自《大话量子通信》

来源: 《大话量子通信》

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