助力數(shù)字化時代數(shù)據(jù)保護！量子密鑰分發(fā)技術提升云存儲關鍵性能

11月16日消息（顏翊）數(shù)字化時代，云上數(shù)據(jù)存儲逐漸成為企業(yè)和個人的首選。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、超流信息、國科量子、和上海交大等研究團隊，提出一種量子安全容錯分布式云存儲系統(tǒng)，通過對云存儲的安全性、容錯備份、存儲空間等關鍵性能的創(chuàng)新研發(fā)，進一步推動量子密鑰分發(fā)（QKD）在云存儲領域的應用。該成果以“編輯推薦”的形式發(fā)表在國際權威學術期刊《AIP Advances》上。

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量子密鑰分發(fā)（QKD）是最先走向實用化的量子信息技術，基于量子力學基本原理，可實現(xiàn)信息理論安全的保密通信，也為云存儲的數(shù)據(jù)安全保護提供了解決思路。

此前，國際上提出了基于QKD網(wǎng)絡與Shamir秘密共享方案，可實現(xiàn)信息理論安全的分布式存儲，但這些方案需要大量存儲空間等，帶來的成本負擔使其實用性并不高。特別是在數(shù)據(jù)呈指數(shù)級增長的趨勢下，更安全的數(shù)據(jù)保護能力、更強大的數(shù)據(jù)承載能力、更可靠的容災抗損能力成為云存儲性能優(yōu)化的當務之急。

此次提出的量子安全容錯分布式云存儲系統(tǒng)，通過QKD和對稱加密技術對要存儲的數(shù)據(jù)進行加密，并保證了數(shù)據(jù)上傳至服務器，以及由服務器傳輸分散至云存儲節(jié)點全過程的安全性和隔離性。此外，該系統(tǒng)使用糾刪碼技術對數(shù)據(jù)進行分布式存儲，提升了數(shù)據(jù)容錯性并顯著減小數(shù)據(jù)的存儲空間需求。實驗證明，相較于此前的量子安全云系統(tǒng)，新的云存儲系統(tǒng)在實現(xiàn)量子安全的同時，提供了更高的靈活性和成本效益。作為量子物理學與成熟的加密和存儲技術的一次融合實踐，該系統(tǒng)具備工程和技術上的可行性。

QKD在云存儲領域的應用是國際普遍探索的量子技術落地場景。此前，日本國立信息通信技術研究所一直尋求量子安全云系統(tǒng)對人類基因組數(shù)據(jù)進行分析和保護的可能性。意大利量子通信公司ThinkQuantum Srl和奧地利網(wǎng)絡安全公司fragmentiX也提出了量子安全云端數(shù)據(jù)存儲解決方案，推動QKD在存儲和通信中的應用。

國盾量子的研究人員介紹，保障云存儲的數(shù)據(jù)安全不僅是簡單的對數(shù)據(jù)進行加密，還要進一步考慮存儲系統(tǒng)的容災抗損耗能力和使用成本。此次提出的量子安全容錯分布式云存儲系統(tǒng)，在以量子技術實現(xiàn)數(shù)據(jù)安全傳輸外，也面對云存儲的實際使用需求進一步豐富了量子安全服務，如數(shù)據(jù)存儲和處理上的性能優(yōu)化。下一步，則是將這一方案推向實際的應用場景，進一步推動科研成果向產(chǎn)業(yè)應用的轉化。

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