據悉,國盾量子聯合微知量子、易科騰、清華大學、超流信息、國科量子、上海交大等研究團隊,提出了量子安全容錯分布式云存儲系統,在實現量子安全的同時,極大地節省了存儲空間并具備更高的容錯性,進一步推動了量子技術在云存儲中的應用。這項研究成果近日以編輯推薦的形式發表在國際權威學術期刊《AIP Advances》上。

據介紹,量子密鑰分發(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,可實現信息理論安全的保密通信,也為云存儲的數據安全保護提供了解決思路。此前,國際上提出了基于QKD網絡與Shamir秘密共享方案,可實現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。特別是在數據呈指數級增長的趨勢下,更安全的數據保護能力、更強大的數據承載能力、更可靠的容災抗損能力成為云存儲性能優化的當務之急。

為解決上述問題,研究人員提出了一種具備量子安全且更經濟的容錯分布式云存儲方案。該方案以量子隨機數和對稱密碼技術將待存儲的數據進行加密,利用Shamir秘密共享將密鑰分散保存,密文則通過糾刪碼技術分布存儲到不同的云服務器上。同時,QKD生成的密鑰結合量子安全的對稱密碼算法,保證了用戶數據上傳與分散至各云服務器的安全性和隔離性。相較于傳統的鏡像方法或基于Shamir秘密共享的方法,該方案具有更高的性價比。研究人員通過對其進行加密/解密、密鑰保存和數據存儲等實驗測試,驗證了該方案滿足量子和密碼標準,能夠抵御量子計算帶來的挑戰,具備工程和技術上的可行性。

國盾量子的研究人員表示,這一安全容錯分布式云存儲系統是量子技術、密碼技術和存儲技術的一次有效融合,下一步將推動這一方案作為實際服務走向市場應用。未來,研究團隊也計劃將更多的量子技術如量子密鑰共享應用到云存儲中,探索實際應用場景下的多元使用模式,加快科研成果向產業應用的轉化。

論文鏈接:

https://pubs.aip.org/aip/adv/article/13/11/115309/2920969/Quantum-secure-fault-tolerant-distributed-cloud