中国科研团队近期提出一种量子电子商务方案,在国际上首次实现5用户的量子电子商务应用场景演示,为完整的电子商务交易流程提供了无条件的安全性保证。相关论文已发表在美国《科学》杂志子刊《科学进展》上。
全球范围内,电子商务已成为拉动经济增长、提升经济活力的重要力量。现有电子商务方案均采用公钥加密算法对信息的机密性、真实性、完整性和不可抵赖性进行保护,其安全性是基于计算复杂度的假设,未来可能受到算力呈指数级提升的量子计算机的严重威胁。
基于量子力学基本原理的量子信息技术被认为是解决信息安全所有要素、实现数字支付无条件安全性的理想途径。2023年,奥地利科学家已通过发展量子数字支付协议,成功确保了身份认证和支付信息的防伪造。然而,要确保整个电子商务交易过程无条件安全,还需要解决“不可抵赖”这一特殊信息安全要素,国际上尚未就此提出切实可行的解决方案。
记者采访了解到,围绕量子数字签名的实用化,中国科学家已有近十年研究积累。在最新研究中,南京大学物理学院教授陈增兵、中国人民大学物理学系副教授尹华磊领衔的团队将量子数字签名作为一项底层技术,通过秘密共享的非对称特性和量子态的隐私特性等,构建了一个无条件安全的量子电子商务协议。
实验中,研究团队基于“四相位测量设备无关的量子态传输技术”,构建了一个5用户的量子网络。该网络结构无需事先指定可信第三方进行支付验证,因而不需要固定中心节点。通过将系统中所有量子态制备、传输偏差量化为信息泄露,可衡量协议的失败概率。该方案成功验证了将兆比特交易文件的秒量级处理速率扩展到百公里光纤传输的可行性。
据介绍,这一量子电子商务方案具有广阔的应用前景,有望推动数字经济的高速安全可持续发展。
