助力數(shù)字化時(shí)代數(shù)據(jù)保護(hù)！量子密鑰分發(fā)技術(shù)提升云存儲(chǔ)關(guān)鍵性能

11月16日消息（顏翊）數(shù)字化時(shí)代，云上數(shù)據(jù)存儲(chǔ)逐漸成為企業(yè)和個(gè)人的首選。但如何確保數(shù)據(jù)的安全與自主可控也成為亟待解決的難題。

近日，國盾量子聯(lián)合微知量子、易科騰、清華大學(xué)、超流信息、國科量子、和上海交大等研究團(tuán)隊(duì)，提出一種量子安全容錯(cuò)分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過對(duì)云存儲(chǔ)的安全性、容錯(cuò)備份、存儲(chǔ)空間等關(guān)鍵性能的創(chuàng)新研發(fā)，進(jìn)一步推動(dòng)量子密鑰分發(fā)（QKD）在云存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用。該成果以“編輯推薦”的形式發(fā)表在國際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《AIP Advances》上。

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量子密鑰分發(fā)（QKD）是最先走向?qū)嵱没牧孔有畔⒓夹g(shù)，基于量子力學(xué)基本原理，可實(shí)現(xiàn)信息理論安全的保密通信，也為云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全保護(hù)提供了解決思路。

此前，國際上提出了基于QKD網(wǎng)絡(luò)與Shamir秘密共享方案，可實(shí)現(xiàn)信息理論安全的分布式存儲(chǔ)，但這些方案需要大量存儲(chǔ)空間等，帶來的成本負(fù)擔(dān)使其實(shí)用性并不高。特別是在數(shù)據(jù)呈指數(shù)級(jí)增長的趨勢(shì)下，更安全的數(shù)據(jù)保護(hù)能力、更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)承載能力、更可靠的容災(zāi)抗損能力成為云存儲(chǔ)性能優(yōu)化的當(dāng)務(wù)之急。

此次提出的量子安全容錯(cuò)分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過QKD和對(duì)稱加密技術(shù)對(duì)要存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并保證了數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，以及由服務(wù)器傳輸分散至云存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)全過程的安全性和隔離性。此外，該系統(tǒng)使用糾刪碼技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分布式存儲(chǔ)，提升了數(shù)據(jù)容錯(cuò)性并顯著減小數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)空間需求。實(shí)驗(yàn)證明，相較于此前的量子安全云系統(tǒng)，新的云存儲(chǔ)系統(tǒng)在實(shí)現(xiàn)量子安全的同時(shí)，提供了更高的靈活性和成本效益。作為量子物理學(xué)與成熟的加密和存儲(chǔ)技術(shù)的一次融合實(shí)踐，該系統(tǒng)具備工程和技術(shù)上的可行性。

QKD在云存儲(chǔ)領(lǐng)域的應(yīng)用是國際普遍探索的量子技術(shù)落地場景。此前，日本國立信息通信技術(shù)研究所一直尋求量子安全云系統(tǒng)對(duì)人類基因組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和保護(hù)的可能性。意大利量子通信公司ThinkQuantum Srl和奧地利網(wǎng)絡(luò)安全公司fragmentiX也提出了量子安全云端數(shù)據(jù)存儲(chǔ)解決方案，推動(dòng)QKD在存儲(chǔ)和通信中的應(yīng)用。

國盾量子的研究人員介紹，保障云存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)安全不僅是簡單的對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，還要進(jìn)一步考慮存儲(chǔ)系統(tǒng)的容災(zāi)抗損耗能力和使用成本。此次提出的量子安全容錯(cuò)分布式云存儲(chǔ)系統(tǒng)，在以量子技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)安全傳輸外，也面對(duì)云存儲(chǔ)的實(shí)際使用需求進(jìn)一步豐富了量子安全服務(wù)，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理上的性能優(yōu)化。下一步，則是將這一方案推向?qū)嶋H的應(yīng)用場景，進(jìn)一步推動(dòng)科研成果向產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。

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