智安护盾——军事人工智能安全解码（8）量子时代下军事人工智能的加密与安全新局

2025年“迷彩视线”军事科普号特别策划：智安护盾——军事人工智能安全解码（8）量子时代下军事人工智能的加密与安全新局

引言

随着科技的飞速发展，我们正步入一个被称为“量子时代”的新纪元。在这个时代，量子计算和量子通信技术正在逐步改变我们的世界。对于军事领域而言，这些新兴技术不仅带来了前所未有的计算能力，也对传统的加密与安全体系提出了新的挑战和机遇。本文将探讨量子时代下军事人工智能的加密与安全新局。

什么是量子计算？

量子计算是一种基于量子力学原理的新型计算方式。与传统计算机使用比特（0或1）作为基本单位不同，量子计算机使用量子比特（qubits），它们可以同时处于0和1的状态，这种特性称为叠加（superposition）。此外，量子比特之间还可以通过量子纠缠（entanglement）进行关联，这使得量子计算机在某些特定任务上具有远超传统计算机的处理能力。

量子计算对加密的影响

在经典密码学中，许多加密算法的安全性依赖于数学问题的复杂性，例如大整数分解、离散对数问题等。然而，量子计算机能够利用Shor算法和Grover算法等量子算法，以指数级速度解决这些问题，从而破解现有的加密系统。因此，开发抗量子计算攻击的加密算法成为当务之急。

后量子密码学

为了应对量子计算的威胁，后量子密码学（Post-Quantum Cryptography, PQC）应运而生。PQC旨在设计出能够在量子计算机面前保持安全的加密算法。目前，NIST（美国国家标准与技术研究院）已经启动了标准化过程，以评估和选择适合的后量子加密算法。

量子通信与密钥分发

除了加密算法，量子通信技术也为信息安全提供了新的解决方案。量子密钥分发（Quantum Key Distribution, QKD）利用量子力学的原理，确保通信双方能够安全地共享密钥。最著名的QKD协议是BB84协议，它利用光子的偏振态来传输密钥信息，任何试图窃听的行为都会破坏密钥，从而保证通信的安全性。

军事人工智能中的加密与安全

在军事领域，人工智能的应用日益广泛，从目标识别到决策支持，AI技术都在发挥着重要作用。然而，随着AI系统的复杂性和敏感性增加，其安全性问题也日益凸显。以下是一些关键领域：

数据保护

军事AI系统处理大量敏感数据，包括卫星图像、情报信息等。这些数据需要经过严格的加密处理，以防止未经授权的访问和泄露。

模型安全

AI模型本身也可能成为攻击目标。攻击者可以通过对抗样本（adversarial examples）或模型注入（model inversion）等手段，试图破坏或欺骗AI系统。因此，开发鲁棒性强的AI模型，并对其进行安全测试，是保障军事AI安全的重要措施。

通信安全

军事AI系统通常需要在不同节点之间进行数据传输。在这些通信过程中，必须确保数据的机密性、完整性和可用性。量子通信技术为这一需求提供了新的解决方案。

结论

量子时代的到来为军事人工智能的加密与安全带来了新的挑战和机遇。通过发展后量子密码学和利用量子通信技术，我们可以构建更加安全、可靠的军事AI系统。然而，这需要我们在理论和实践上不断探索和创新，以确保在未来战争中能够有效应对各种安全威胁。

注释：本文图片来源于互联网。

作者：龙 瀛（中国航海学会；中国自动化学会；昆明学院；云南军事人工智能安全实验室）