三星手機(jī)里的量子芯片，來(lái)源/SK Telecom

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1、5月14日，韓國(guó)運(yùn)營(yíng)商SK Telecom和三星電子合作發(fā)布了全球首款5G量子手機(jī)Galaxy A Quantum，首批產(chǎn)能預(yù)計(jì)達(dá)100萬(wàn)部。

2、對(duì)于普通手機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，這就像太空飛船飛進(jìn)了北京國(guó)際機(jī)場(chǎng)，曾經(jīng)高高在上的未來(lái)科技量子技術(shù)瞬間來(lái)到我們的手掌中。

3、雖然這款手機(jī)在國(guó)內(nèi)暫時(shí)沒有上市，但對(duì)韓國(guó)用戶來(lái)說(shuō)，只要支付一部正常手機(jī)的價(jià)格就可以買到這部充滿神秘感的手機(jī)。

當(dāng)市面上出現(xiàn)量子波速讀、量子水杯、量子鞋墊等諸多騙局時(shí)，普通用戶難免疑惑：量子手機(jī)有什么用？三星是在蹭量子熱點(diǎn)嗎？

01 “量子版”貴了400元

在全球，SK Telecom是推動(dòng)量子技術(shù)民用熱情最高的電信運(yùn)營(yíng)商之一，早在2017年，SK Telecom便推出了量子芯片原型，但當(dāng)時(shí)在成本和體積等方面都不具備商業(yè)化條件。

此次，三星Galaxy A Quantum搭載的世界上最小量子芯片組由SK Telecom瑞士子公司ID Quantique研發(fā)，專為手機(jī)設(shè)計(jì)，僅2.5mm×2.5mm大小。

對(duì)于普通手機(jī)用戶來(lái)說(shuō)，這款神奇的量子手機(jī)并不算太貴，折合人民幣約3800元。與其相同配置的三星Galaxy A71 5G版在國(guó)內(nèi)有售，售價(jià)約3400元。400元的差價(jià)中折射出量子芯片的成本。

量子芯片包含一個(gè)LED發(fā)光二極管和一個(gè)CMOS圖像傳感器。

它的工作原理是：LED發(fā)出隨機(jī)數(shù)的光子，CMOS捕獲光源散粒噪聲產(chǎn)生隨機(jī)序列，量子芯片通過(guò)測(cè)量光量子態(tài)得到的隨機(jī)數(shù)來(lái)加密信息。

量子芯片工作原理

根據(jù)SK Telecom官方的說(shuō)法，量子手機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于：量子隨機(jī)數(shù)生成芯片組通過(guò)生成不可預(yù)測(cè)且無(wú)模式的純隨機(jī)數(shù)，可以幫助智能手機(jī)用戶安全地使用特定服務(wù)。

02 到底安全在哪兒？

既然電信運(yùn)營(yíng)商和手機(jī)廠商都表示，量子手機(jī)最大的特色是安全，那么Galaxy A Quantum到底安全在哪兒？

《IT時(shí)報(bào)》記者根據(jù)對(duì)多位專家的采訪，對(duì)量子技術(shù)在Galaxy A Quantum手機(jī)中發(fā)揮的安全作用劃出了粗線條的范圍和界限。

用戶使用Galaxy A Quantum手機(jī)進(jìn)行微信、QQ、Facebook聊天時(shí)，聊天信息會(huì)加密獲得保護(hù)嗎？不會(huì)；

它會(huì)阻止App獲得如地理位置、通信錄等個(gè)人隱私信息嗎？不會(huì)；

量子技術(shù)會(huì)讓我們保存在手機(jī)里的圖片、視頻等文件更難被破解嗎？會(huì)；

它會(huì)讓人臉識(shí)別、手機(jī)支付等過(guò)程更安全嗎？未來(lái)也許會(huì)。

SK Telecom表示，量子芯片可用于安全存儲(chǔ)個(gè)人文件（即保險(xiǎn)文件、畢業(yè)證書等），防止偽造。

Galaxy A Quantum用戶登錄運(yùn)營(yíng)商賬戶時(shí)，將通過(guò)ID登錄和量子一次性密碼（OTP）身份驗(yàn)證的雙重認(rèn)證方式，OTP驗(yàn)證將作為用戶賬戶的額外保護(hù)。

雙重認(rèn)證將用于SK Telecom的28項(xiàng)業(yè)務(wù)，包括在線市場(chǎng)、移動(dòng)導(dǎo)航、OTT平臺(tái)、音樂(lè)流、會(huì)員訂購(gòu)等。

量子芯片適用于T-ID的雙重認(rèn)證，SK Pay移動(dòng)支付服務(wù)的生物認(rèn)證以及基于區(qū)塊鏈的移動(dòng)電子認(rèn)證服務(wù)Initial，其中T-ID雙重認(rèn)證使用ID和量子一次性密碼認(rèn)證，已用于SK Telecom的28項(xiàng)業(yè)務(wù)

未來(lái)，SK Telecom計(jì)劃共享該技術(shù)的開放API，從而為有量子芯片的更多終端開拓市場(chǎng)。

例如將量子芯片與離線零售商的生物識(shí)別和移動(dòng)支付結(jié)合使用，“由量子安全支持的在線支付時(shí)代即將到來(lái)！”SK Telecom表示。

03 量子加密無(wú)法破解？

一本密碼本、一臺(tái)無(wú)線電傳輸器，這樣的場(chǎng)景在民國(guó)諜戰(zhàn)片中并不少見。

而如今，在Galaxy A Quantum量子手機(jī)中，信息加密傳輸，原理也頗為類似。

在一次通信過(guò)程中，如果發(fā)送明文，被不法分子截取了，便會(huì)導(dǎo)致信息泄露。因此在傳送信息時(shí)，需要對(duì)信息加密，比如將abcd轉(zhuǎn)化為bcde發(fā)送，在這個(gè)過(guò)程中，密碼本是兩方加密算法的共識(shí)。

密碼本

不過(guò)，簡(jiǎn)單加密算法容易被黑客等破解，因此目前在通信加密方面，通常使用的方法是訪問(wèn)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器以獲取隨機(jī)數(shù)。

量子芯片利用的是光子的不確定性而產(chǎn)生的密碼隨機(jī)數(shù)。不同人通過(guò)不同方式觀測(cè)同一個(gè)量子的狀態(tài)，會(huì)得到不同的觀測(cè)效果。

光子從激光的相干光束中射出

“光子的測(cè)量只能展示其隨機(jī)的狀態(tài)，本質(zhì)上無(wú)法預(yù)測(cè)到真實(shí)的變化規(guī)律。”統(tǒng)計(jì)學(xué)家胡杰（化名）告訴《IT時(shí)報(bào)》記者。與公鑰、私人密鑰和數(shù)字證書等非量子加密方法相比，更難被黑客破譯。

從理論上看，Galaxy A Quantum的量子加密方式基本不存在被破譯的可能。

04 概念炒作成色幾何？

“三星只是打了個(gè)擦邊球，把一個(gè)經(jīng)典隨機(jī)發(fā)生器喬裝打扮成了量子隨機(jī)發(fā)生器，目前實(shí)際工作狀態(tài)中的量子芯片也很難提供真正的隨機(jī)數(shù)。”

加州大學(xué)洛杉磯分校物理系研究員徐令予在一篇專欄文章中對(duì)Galaxy A Quantum手機(jī)提出了質(zhì)疑。

徐令予的觀點(diǎn)，代表著一些業(yè)內(nèi)人士的態(tài)度。

他們認(rèn)為，如果按照真正的量子力學(xué)原理，需要非常高的計(jì)算速度來(lái)生成完全不可預(yù)知的隨機(jī)序列。

一種高速量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器原型，可基于量子物理學(xué)的基本不確定性生成真正的隨機(jī)數(shù)。常用的隨機(jī)數(shù)生成器依靠計(jì)算機(jī)模擬產(chǎn)生偽隨機(jī)數(shù)，或者從某些經(jīng)典物理噪聲（如熱噪聲，電噪聲等）中提取隨機(jī)數(shù)，不是真隨機(jī)數(shù)。

但目前三星手機(jī)采用的量子芯片實(shí)際上仍可能僅從經(jīng)典物理噪聲中提取隨機(jī)數(shù)，以此對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，距離真正的“量子”還有一定的距離，而Galaxy A Quantum手機(jī)中的量子安全模式在現(xiàn)有其他加密算法中也已有先例存在。

“三星手機(jī)所采用的量子加密芯片改變的只是生成隨機(jī)數(shù)的方式，并不影響隨機(jī)數(shù)的長(zhǎng)度和加/解密算法，而后者才是提升解密難度、耗費(fèi)算力的關(guān)鍵?！蓖ㄐ虐踩珜＜沂④姡ɑ┍硎?。

盛軍另一個(gè)疑問(wèn)是：“普通用戶真的需要加密等級(jí)如此高的手機(jī)嗎？”

以網(wǎng)銀驗(yàn)證碼為例，一般驗(yàn)證短信的有效時(shí)間為30秒，能保證黑客無(wú)法在30秒?1分鐘內(nèi)解密就足夠安全。如果采用量子加密，能夠延長(zhǎng)黑客破解時(shí)間，但在實(shí)際應(yīng)用上并沒有太大意義。

“量子加密的主要應(yīng)用場(chǎng)景還是在軍事、政府、核電站等領(lǐng)域。”一位業(yè)內(nèi)人士向《IT時(shí)報(bào)》記者表示。

第一手機(jī)界研究院院長(zhǎng)孫燕飚表示，目前量子手機(jī)的概念較為超前，能在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)揮怎樣的作用，體現(xiàn)怎樣的程度，一切仍未有定論，“只能說(shuō)三星這款新機(jī)展現(xiàn)了未來(lái)的新方向，但是否能得到消費(fèi)者的認(rèn)可，我認(rèn)為仍需要時(shí)間的考驗(yàn)。”

多位通信領(lǐng)域業(yè)內(nèi)人士向《IT時(shí)報(bào)》記者反映，量子手機(jī)目前還沒有實(shí)質(zhì)性的應(yīng)用場(chǎng)景，技術(shù)上也并非具有很大突破性，三星量子手機(jī)還處于投石問(wèn)路的階段。

假設(shè)量子手機(jī)真的存在廣闊消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)空間，我國(guó)在量子通信某些細(xì)分領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì)，不排除國(guó)內(nèi)手機(jī)廠商或通信設(shè)備廠商也會(huì)推出類似的消費(fèi)級(jí)量子產(chǎn)品。

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作者／IT時(shí)報(bào)見習(xí)記者 錢奕昀 孫鵬飛 IT時(shí)報(bào)記者 王昕

編輯／挨踢妹

排版／黃建

圖片／SK Telecom、ID Quantique、三星、Unsplash、YouTube、維基百科

來(lái)源／《IT時(shí)報(bào)》公眾號(hào)vittimes