智安護(hù)盾——軍事人工智能安全解碼（8）量子時代下軍事人工智能的加密與安全新局

2025年“迷彩視線”軍事科普號特別策劃：智安護(hù)盾——軍事人工智能安全解碼（8）量子時代下軍事人工智能的加密與安全新局

引言

隨著科技的飛速發(fā)展，我們正步入一個被稱為“量子時代”的新紀(jì)元。在這個時代，量子計算和量子通信技術(shù)正在逐步改變我們的世界。對于軍事領(lǐng)域而言，這些新興技術(shù)不僅帶來了前所未有的計算能力，也對傳統(tǒng)的加密與安全體系提出了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。本文將探討量子時代下軍事人工智能的加密與安全新局。

什么是量子計算？

量子計算是一種基于量子力學(xué)原理的新型計算方式。與傳統(tǒng)計算機(jī)使用比特（0或1）作為基本單位不同，量子計算機(jī)使用量子比特（qubits），它們可以同時處于0和1的狀態(tài)，這種特性稱為疊加（superposition）。此外，量子比特之間還可以通過量子糾纏（entanglement）進(jìn)行關(guān)聯(lián)，這使得量子計算機(jī)在某些特定任務(wù)上具有遠(yuǎn)超傳統(tǒng)計算機(jī)的處理能力。

量子計算對加密的影響

在經(jīng)典密碼學(xué)中，許多加密算法的安全性依賴于數(shù)學(xué)問題的復(fù)雜性，例如大整數(shù)分解、離散對數(shù)問題等。然而，量子計算機(jī)能夠利用Shor算法和Grover算法等量子算法，以指數(shù)級速度解決這些問題，從而破解現(xiàn)有的加密系統(tǒng)。因此，開發(fā)抗量子計算攻擊的加密算法成為當(dāng)務(wù)之急。

后量子密碼學(xué)

為了應(yīng)對量子計算的威脅，后量子密碼學(xué)（Post-Quantum Cryptography, PQC）應(yīng)運而生。PQC旨在設(shè)計出能夠在量子計算機(jī)面前保持安全的加密算法。目前，NIST（美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院）已經(jīng)啟動了標(biāo)準(zhǔn)化過程，以評估和選擇適合的后量子加密算法。

量子通信與密鑰分發(fā)

除了加密算法，量子通信技術(shù)也為信息安全提供了新的解決方案。量子密鑰分發(fā)（Quantum Key Distribution, QKD）利用量子力學(xué)的原理，確保通信雙方能夠安全地共享密鑰。最著名的QKD協(xié)議是BB84協(xié)議，它利用光子的偏振態(tài)來傳輸密鑰信息，任何試圖竊聽的行為都會破壞密鑰，從而保證通信的安全性。

軍事人工智能中的加密與安全

在軍事領(lǐng)域，人工智能的應(yīng)用日益廣泛，從目標(biāo)識別到?jīng)Q策支持，AI技術(shù)都在發(fā)揮著重要作用。然而，隨著AI系統(tǒng)的復(fù)雜性和敏感性增加，其安全性問題也日益凸顯。以下是一些關(guān)鍵領(lǐng)域：

數(shù)據(jù)保護(hù)

軍事AI系統(tǒng)處理大量敏感數(shù)據(jù)，包括衛(wèi)星圖像、情報信息等。這些數(shù)據(jù)需要經(jīng)過嚴(yán)格的加密處理，以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和泄露。

模型安全

AI模型本身也可能成為攻擊目標(biāo)。攻擊者可以通過對抗樣本（adversarial examples）或模型注入（model inversion）等手段，試圖破壞或欺騙AI系統(tǒng)。因此，開發(fā)魯棒性強的AI模型，并對其進(jìn)行安全測試，是保障軍事AI安全的重要措施。

通信安全

軍事AI系統(tǒng)通常需要在不同節(jié)點之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在這些通信過程中，必須確保數(shù)據(jù)的機(jī)密性、完整性和可用性。量子通信技術(shù)為這一需求提供了新的解決方案。

結(jié)論

量子時代的到來為軍事人工智能的加密與安全帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。通過發(fā)展后量子密碼學(xué)和利用量子通信技術(shù)，我們可以構(gòu)建更加安全、可靠的軍事AI系統(tǒng)。然而，這需要我們在理論和實踐上不斷探索和創(chuàng)新，以確保在未來戰(zhàn)爭中能夠有效應(yīng)對各種安全威脅。

注釋：本文圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)。

作者：龍 瀛（中國航海學(xué)會；中國自動化學(xué)會；昆明學(xué)院；云南軍事人工智能安全實驗室）