近日，新加坡將建立國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)，為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全。

新加坡的量子工程計(jì)劃(QEP)將開始在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行量子安全通信技術(shù)的試驗(yàn)，這些技術(shù)將為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施和處理敏感數(shù)據(jù)的公司提供強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)安全。該項(xiàng)目由新加坡國(guó)家研究基金會(huì)(NRF)資助，啟動(dòng)時(shí)有15名私人或政府合作者參與。

這個(gè)為期三年的項(xiàng)目將與公共和私人合作伙伴一起試驗(yàn)商業(yè)技術(shù)，對(duì)安全系統(tǒng)進(jìn)行深入評(píng)估，并制定指導(dǎo)方針以支持企業(yè)采用量子安全技術(shù)。

新加坡國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)(NQSN)團(tuán)隊(duì)成員，圖片來(lái)自QEP

網(wǎng)絡(luò)安全是當(dāng)今數(shù)字社會(huì)的基石。由于量子計(jì)算機(jī)在某些任務(wù)的處理能力可能比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大數(shù)百萬(wàn)倍，保護(hù)著數(shù)十億比特?cái)?shù)據(jù)的公鑰加密未來(lái)極易受到量子計(jì)算機(jī)的攻擊。雖然如今的量子計(jì)算機(jī)還不足以破解加密，但隨著技術(shù)進(jìn)步，解決網(wǎng)絡(luò)安全威脅的問(wèn)題變得更加緊迫。

量子安全通信技術(shù)旨在通過(guò)專門的硬件和新的密碼算法來(lái)對(duì)抗量子計(jì)算威脅。它們可以為政府通信系統(tǒng)、能源電網(wǎng)等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，以及在醫(yī)療、金融等領(lǐng)域內(nèi)處理敏感數(shù)據(jù)的公司提供安全保障。

新加坡新的國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)(NQSN)還將部署商業(yè)技術(shù)，與政府機(jī)構(gòu)和私營(yíng)公司進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)安全系統(tǒng)進(jìn)行深入評(píng)估，并制定指導(dǎo)方針，以支持企業(yè)采用這些技術(shù)。

“新加坡可以在量子科學(xué)、光學(xué)和網(wǎng)絡(luò)安全工程方面繼續(xù)發(fā)展，成為值得信賴的全球量子網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和服務(wù)供應(yīng)商。在國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)中，我們將把量子創(chuàng)新引入已部署的光學(xué)網(wǎng)絡(luò)，與行業(yè)合作伙伴一起研究量子網(wǎng)絡(luò)的可靠性和適應(yīng)性等運(yùn)行問(wèn)題。”NQSN首席科學(xué)家(PI)Charles Lim說(shuō)。

他將與另外三位項(xiàng)目負(fù)責(zé)人合作實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。量子工程計(jì)劃由新加坡國(guó)立大學(xué)主導(dǎo)，將在三年內(nèi)獲得850萬(wàn)新加坡元的資金支持。協(xié)作者將帶來(lái)專業(yè)知識(shí)、設(shè)備和具體用例。

“新的國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)旨在利用先進(jìn)的量子技術(shù)和解決方案，加強(qiáng)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施的網(wǎng)絡(luò)安全，同時(shí)為公私合作提供一個(gè)穩(wěn)健平臺(tái)。”智慧國(guó)家及數(shù)碼經(jīng)濟(jì)(NRF)部門主任Ling Keok Tong表示，“這標(biāo)志著技術(shù)轉(zhuǎn)化的優(yōu)越性，也是RIE2025計(jì)劃的關(guān)鍵舉措之一，該計(jì)劃將推動(dòng)新加坡向可靠的數(shù)字創(chuàng)新中心持續(xù)轉(zhuǎn)型。”

聯(lián)合研究小組預(yù)計(jì)在一年內(nèi)研制出第一批節(jié)點(diǎn)，同時(shí)建立一個(gè)量子安全實(shí)驗(yàn)室，開展先進(jìn)的量子安全漏洞研究和量子安全設(shè)計(jì)。他們還將與潛在用戶進(jìn)行研討會(huì)，以更好了解用戶需求，建立對(duì)新技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

最初的部署計(jì)劃是在新加坡各地安裝10個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接到光纖，其中2個(gè)在新加坡國(guó)立大學(xué)，2個(gè)在新加坡南洋理工大學(xué)(NTU Singapore)，其余部署在政府和私人企業(yè)。這些節(jié)點(diǎn)將被連接起來(lái)，形成一個(gè)公共網(wǎng)絡(luò)，讓相關(guān)組織體驗(yàn)量子安全通信技術(shù)，并為政府和私人網(wǎng)絡(luò)提供專門的應(yīng)用測(cè)試。

新加坡國(guó)立大學(xué)的另一個(gè)實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)將嘗試與公共網(wǎng)絡(luò)建立自由連接，開發(fā)技術(shù)將安全連接擴(kuò)展到無(wú)法連接光纖或可移動(dòng)的位置，例如船舶。該網(wǎng)絡(luò)將提供以下技術(shù)：量子密鑰分發(fā)——一種量子安全通信的硬件方法，需要安裝設(shè)備來(lái)創(chuàng)建和接收量子信號(hào)；后量子密碼學(xué)——通過(guò)升級(jí)軟件來(lái)運(yùn)行新的密碼算法，來(lái)抵抗量子計(jì)算機(jī)的攻擊。

隨著新加坡量子工程計(jì)劃的進(jìn)展，項(xiàng)目將迎來(lái)更多新的合作伙伴，包括新加坡國(guó)立大學(xué)此前宣布與亞馬遜云科技(AWS)和法國(guó)泰雷茲(Thales)的合作，這些合作將對(duì)新加坡的國(guó)家量子安全網(wǎng)絡(luò)做出貢獻(xiàn)。

QEP與Thales合作，圖片來(lái)自QEP