在量子計(jì)算飛速演進(jìn)的當(dāng)下，大規(guī)模量子計(jì)算機(jī)的逐步落地，正使網(wǎng)絡(luò)空間中的個(gè)人隱私、金融交易、身份核驗(yàn)等核心數(shù)據(jù)直面泄露風(fēng)險(xiǎn)。如何在“后量子時(shí)代"實(shí)現(xiàn)真正無(wú)條件安全的隱私保護(hù)，已成為全球信息安全領(lǐng)域亟待攻克的的命題。

近期，由南京大學(xué)物理學(xué)院、固體微結(jié)構(gòu)物理全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、人工微結(jié)構(gòu)科學(xué)與技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新中心陳增兵教授、吳盛俊教授和中國(guó)人民大學(xué)物理學(xué)院、量子態(tài)構(gòu)筑與測(cè)控教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室尹華磊副教授團(tuán)隊(duì)（下文簡(jiǎn)稱(chēng)“研究團(tuán)隊(duì)"）聯(lián)合完成的突破性研究給出了突破性答案。

研究團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)性提出信息論安全的非對(duì)稱(chēng)相對(duì)論零知識(shí)證明（ＲＺＫＰ）協(xié)議，該協(xié)議在攻擊者即使擁有指數(shù)級(jí)量子糾纏資源時(shí)，仍能保持無(wú)條件安全性的同時(shí)還兼具高效實(shí)用性，相關(guān)成果以“Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ?。颍澹欤幔簦椋觯椋螅簦椋恪。澹颍铮耄睿铮鳎欤澹洌纾濉。穑颍铮铮妫蟆。鳎椋簦琛。酰睿悖铮睿洌椋簦椋铮睿幔臁。螅澹悖酰颍椋簦?為題發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然·通訊》，為后量子時(shí)代的隱私計(jì)算與可信通信筑牢了底層安全基石。

在該重大科研突破的實(shí)驗(yàn)中，浙江賽思電子科技有限公司提供的高精度時(shí)間同步服務(wù)器，以納秒級(jí)的精準(zhǔn)授時(shí)與守時(shí)能力，為實(shí)驗(yàn)全域提供時(shí)序基準(zhǔn)。

１、重大原創(chuàng)突破：非對(duì)稱(chēng)相對(duì)論零知識(shí)證明（ＲＺＫＰ）協(xié)議

零知識(shí)證明（ＺＫＰ）作為區(qū)塊鏈、匿名投票、身份核驗(yàn)、金融隱私交易的核心密碼工具，其核心思想在于：證明者能夠證明某個(gè)命題為真，卻不向驗(yàn)證者透露任何額外信息——恰如在ＡＴＭ取款時(shí)，系統(tǒng)需要確認(rèn)“你知道密碼"，卻無(wú)需獲知密碼本身。

然而，傳統(tǒng)零知識(shí)證明依賴(lài)計(jì)算復(fù)雜度假設(shè)，難以抵御量子計(jì)算攻擊，早期對(duì)稱(chēng)相對(duì)論零知識(shí)證明雖依托光速原理實(shí)現(xiàn)無(wú)條件安全，卻易被量子糾纏資源破解，且輪復(fù)雜度高達(dá)Ｏ（∣Ｅ∣?），海量隨機(jī)資源開(kāi)銷(xiāo)近６０億ＧＢ，單次證明運(yùn)算需耗時(shí)６萬(wàn)年，因此僅停留在理論階段。

為了構(gòu)建能夠抵御量子攻擊的無(wú)條件安全密碼體系，研究團(tuán)隊(duì)基于相對(duì)論比特承諾，原創(chuàng)提出非對(duì)稱(chēng)相對(duì)論零知識(shí)證明（ＲＺＫＰ）協(xié)議方案，成功將輪復(fù)雜度從Ｏ（∣Ｅ∣?）　降低至?。希èOＥ∣）。該協(xié)議采用非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，兩證明設(shè)備Ｐ?與Ｐ?執(zhí)行不同任務(wù)：Ｐ?承諾圖染色方案，驗(yàn)證者隨機(jī)選邊挑戰(zhàn)，Ｐ?在類(lèi)空時(shí)間窗口內(nèi)回應(yīng)，確保二者無(wú)法通信。隨后驗(yàn)證者檢查承諾一致性與顏色差異性，重復(fù)多輪使概率指數(shù)衰減。其綁定性基于無(wú)超光速信號(hào)原則，即使面對(duì)任意量子關(guān)聯(lián)也成立；協(xié)議的零知識(shí)性則來(lái)源于相對(duì)論承諾的隱藏性，驗(yàn)證者每輪僅能打開(kāi)一條邊的兩個(gè)盒子且顏色隨機(jī)置換，只能看到隨機(jī)不同標(biāo)簽，無(wú)法獲取額外信息。

實(shí)驗(yàn)實(shí)施與性能結(jié)果

為驗(yàn)證協(xié)議的實(shí)用性與穩(wěn)定性，研究團(tuán)隊(duì)搭建外場(chǎng)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開(kāi)展實(shí)測(cè)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)將兩臺(tái)證明設(shè)備間隔３００米布設(shè)，對(duì)應(yīng)１０００ｎｓ類(lèi)空間隔，嚴(yán)格限制每一輪操作在安全時(shí)間窗口內(nèi)。

在含５８８?jìng)€(gè)頂點(diǎn)、１０９７條邊的圖三色測(cè)試中，系統(tǒng)完成約２．２×１０?輪交互僅需０．２２秒，總隨機(jī)數(shù)消耗僅４３０．８１ＭＢ。該方案無(wú)需專(zhuān)用量子硬件，接入門(mén)檻低、適配性強(qiáng)，有望應(yīng)用于在區(qū)塊鏈、智能合約、匿名政務(wù)等隱私場(chǎng)景。

２、賽思時(shí)間同步服務(wù)器，支撐２２萬(wàn)次極速交互

相對(duì)論零知識(shí)證明的安全性根基在于“光速不可超越"這一物理原理，０．２２秒完成２２萬(wàn)次交互，此次實(shí)驗(yàn)全域時(shí)序基準(zhǔn)由賽思高精度時(shí)間同步服務(wù)器全程保障，設(shè)備絕對(duì)時(shí)間精度≤３０ｎｓ（含鏈路延遲），內(nèi)置原子鐘，即使ＧＰＳ信號(hào)丟失，也能確保時(shí)間漂移＜１ｕｓ／２４ｈ。

賽思高精度時(shí)間同步服務(wù)器

實(shí)驗(yàn)全程，設(shè)備時(shí)間差∣ｔ１?ｔ４∣與∣ｔ２?ｔ３∣的測(cè)量均值穩(wěn)定在７００ｎｓ左右，標(biāo)準(zhǔn)偏差僅約１６ｎｓ；即使在最壞情況下疊加雙向ＧＰＳ精度誤差（２Δ＝６０ｎｓ），最大實(shí)測(cè)值仍低于９４０ｎｓ，始終保持在１０００ｎｓ的安全閾值之內(nèi)。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)全程無(wú)一次校驗(yàn)失效，所有時(shí)間戳真實(shí)可信，為相對(duì)論約束實(shí)驗(yàn)提供了自主可控的國(guó)產(chǎn)時(shí)頻底座。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

此次助力國(guó)內(nèi)科研團(tuán)隊(duì)發(fā)表《Ｎａｔｕｒｅ?。茫铮恚恚酰睿椋悖幔簦椋铮睿蟆犯咚娇蒲谐晒?，不僅驗(yàn)證了賽思高精度時(shí)間同步服務(wù)器在量子安全通信中的戰(zhàn)略價(jià)值，更是國(guó)產(chǎn)時(shí)頻設(shè)備在基礎(chǔ)科學(xué)研究領(lǐng)域的一次重要亮相。

在此，賽思誠(chéng)摯感謝合作研究團(tuán)隊(duì)的信任與貢獻(xiàn)，期待未來(lái)繼續(xù)攜手。未來(lái)，賽思將繼續(xù)發(fā)揮高精度時(shí)頻核心優(yōu)勢(shì)，以自主可控的時(shí)頻技術(shù)支撐更多“從０到１"的原始創(chuàng)新，助力我國(guó)在量子安全、新一代信息基礎(chǔ)設(shè)施等領(lǐng)域搶占全球制高點(diǎn)，為數(shù)字經(jīng)濟(jì)安全發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)時(shí)頻保障！