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我們注意到麻省理工科技評論（MIT Technology Review）對我們近期完成的量子密碼攻防研究工作進(jìn)行了報(bào)道，相關(guān)消息的中英文版本都得到了廣泛關(guān)注。我們感謝麻省理工科技評論對該項(xiàng)研究的關(guān)注，與此同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)報(bào)道中有一些不夠準(zhǔn)確和深入的部分。為了避免讀者產(chǎn)生誤解，我們在此做簡要澄清。

量子密鑰分發(fā)（QKD）通過利用量子力學(xué)本質(zhì)的態(tài)疊加和不可克隆原理，結(jié)合已被Claude Shannon嚴(yán)格證明的一次一密加密算法，理論上可以保證加密通信的絕對安全。然而在實(shí)際系統(tǒng)中，由于器件的一些不完美性，系統(tǒng)中仍然有可能存在能夠被攻擊的物理漏洞。實(shí)際上，十多年來，針對量子密鑰分發(fā)物理漏洞的攻擊方案陸續(xù)被提出，而提出漏洞的動(dòng)機(jī)是為了構(gòu)建更安全的通信系統(tǒng)。這是一個(gè)漫長的過程，最終目的是構(gòu)建無論在原理上還是在實(shí)際復(fù)雜系統(tǒng)條件下都絕對安全的量子通信系統(tǒng)。

量子密鑰分發(fā)實(shí)際系統(tǒng)的物理漏洞主要來源于源端和探測端。針對探測端物理漏洞的攻擊方案很多，比如時(shí)移、時(shí)間信息、探測器死時(shí)間和探測器控制等。直到近來，測量設(shè)備無關(guān)的量子密鑰分發(fā)協(xié)議（MDI-QKD）從原理上關(guān)閉了所有探測端漏洞，因此這一協(xié)議在實(shí)際系統(tǒng)中得到廣泛使用。源端的漏洞主要是弱相干激光不是完美的單光子，單個(gè)脈沖中有多個(gè)光子的概率不可忽略，而這會(huì)導(dǎo)致通過光子數(shù)分離攻擊（PNS）方案可以竊取部分信息。值得慶幸的是，之后提出的誘騙態(tài)協(xié)議通過調(diào)制不同強(qiáng)度的光，結(jié)合探測端的光子統(tǒng)計(jì)檢測，又很好地關(guān)閉了這一漏洞。

在我們近期這個(gè)工作中，我們提出了一種新的源端攻擊方案：用一束強(qiáng)光反向打入量子密鑰分發(fā)的光源，通過對光源進(jìn)行注入鎖定去控制和移動(dòng)發(fā)射光的波長，再通過帶通濾波進(jìn)行波長選擇，這樣，只有與攻擊者的激光波長一致的信號光可以通過信道，最后攻擊者可以將信號光波長移動(dòng)回原波長，確保攻擊不被發(fā)現(xiàn)。這種激光注入鎖定的現(xiàn)象早在20世紀(jì)60年代就已經(jīng)被觀察到，技術(shù)很成熟，所以這一源端漏洞對于實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)具有潛在威脅。然而，正如我們公開在預(yù)印本arXiv上文章中已經(jīng)深入討論了的，我們通過進(jìn)一步理論分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，證明了針對這一漏洞的竊聽方案可以通過在源端（我們的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)內(nèi)置了30dB隔離度）增加更高對比度光隔離器來解決，從而保證量子密鑰分發(fā)的安全性。

總而言之，我們的文章理論上提出了一種針對量子密鑰分發(fā)實(shí)際系統(tǒng)源端物理漏洞的攻擊方案，并通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證可行。我們的工作提醒并強(qiáng)調(diào)，為了更高的安全性，實(shí)際量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)中源端的高對比度的光隔離不僅不可或缺，而且要非常大。目前的實(shí)際系統(tǒng)中，有的光源已經(jīng)采取了高對比度的光隔離，但有的光源還沒有。我們的工作并不否認(rèn)量子密鑰分發(fā)理論上的絕對安全性，相反正因?yàn)榱孔蛹用芴峁┝死碚撋系慕^對安全，使得人類追尋了幾千年的絕對安全通信幾近最終實(shí)現(xiàn)。而我們不斷的針對實(shí)際系統(tǒng)的物理安全漏洞問題的研究正是為了這個(gè)絕對安全性變得更加可靠。攻擊，是為了讓量子密碼更加安全、無懈可擊。