我国科学家提出量子安全容错的分布式云存储系统
近日，国盾量子联合微知量子、易科腾、清华大学、超流信息、国科量子和上海交通大学的研究团队，提出一种量子安全容错分布式云存储系统，通过对云存储的安全性、容错备份、存储空间等关键性能的创新研发，进一步推动量子密钥分发（QKD）在云存储领域的应用。该成果以“编辑推荐”的形式发表在国际学术期刊AIP Advances上。
量子密钥分发是最先走向实用化的量子信息技术，基于量子力学基本原理，可实现信息理论安全的保密通信，也为云存储的数据安全保护提供了解决思路。此前，国际上提出了基于QKD网络与Shamir秘密共享方案，可实现信息理论安全的分布式存储，但这些方案需要大量存储空间等，成本负担使其实用性并不高。
为解决上述问题，研究人员提出了一种具备量子安全且更经济的容错分布式云存储方案。该方案以量子随机数和对称密码技术将待存储的数据进行加密，利用Shamir秘密共享将密钥分散保存，密文则通过纠删码技术分布存储到不同的云服务器上。同时，QKD生成的密钥结合量子安全的对称密码算法，保证了用户数据上传与分散至各云服务器的安全性和隔离性。相较于传统的镜像方法或基于Shamir秘密共享的方法，该方案具有更高的性价比。
研究人员通过对其进行加密/解密、密钥保存和数据存储等实验测试，验证了该方案满足量子和密码标准，能够抵御量子计算带来的挑战，具备工程和技术上的可行性。
研究人员表示，这一安全容错分布式云存储系统是量子技术、密码技术和存储技术的一次有效融合，下一步将推动这一方案作为实际服务走向市场应用。未来，研究团队也计划将更多的量子技术如量子密钥共享应用到云存储中，探索实际应用场景下的多元使用模式，加快科研成果向产业应用的转化。
相关论文信息：https://doi.org/10.1063/5.0172384
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