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  • 光纤信息无损捕获

    作者:龙跃金@知行光学 来源:投稿 时间:2016-07-07 23:55 阅读:2710 [投稿]
    随着人们对光纤及其相关技术的更好把控,光纤信息的窃取已经成为现实,并且方法多彩多姿,称得上丰俭由人。

    光信息在光纤中传输,曾一度被认为是安全的。随着人们对光纤及其相关技术的更好把控,光纤信息的窃取已经成为现实,并且方法多彩多姿,称得上丰俭由人。 

    在整个光通信链路中,基本的结构是信息发送+光纤光缆+再生中继(如果需要)+光节点(信息上下,分路广播等)+光纤光缆+信息接收。原则上,在每个包含目标信息的部分都可能得到想要窃取的信息。 

    在信息发送、再生中继、光节点、信息接收等工作点,因为有电信号的参与,使得信息窃取方式更加多样化,可是显然防范也更加严密。相比之下,光纤光缆的相当部分埋于旷野或海底,监控力有不及,在这些地方动手脚,有点像在自家后院或有对待“无主之物”的感觉。许多研究就针对这监控的巨大“真空”来展开角逐。 

    迄今为止,研究人员至少尝试过如下方式:一是通过加工光纤包层到合适的程度使光信号产生泄漏,因为并非全部光信号能量都被束缚在纤芯之中;二是通过光栅刻写技术取出部分光能量;三是通过弯曲光纤使传导模的一部分成为泄漏模;四是通过光光散射效应。虽然,以下的方法甚少报道(毕竟这件事甚为敏感),但笔者认为仍有可能实现窃听:一是通过声光效应以在光纤内形成一个声光栅,相比紫外光栅刻写,该方法更简单易行、更易操控也易调整;二是通过加热光纤使光纤纤芯掺杂发生扩散,最终导致传导模泄漏;三是通过加热并将加热区做拉锥处理以提取传导模。 

    很难统计哪种方法更为流行,因为这本身保密级别就很高,而且并非是可以详细讨论的“光彩”的技术。不过,对于光信息窃取方来说,如何不惊动信息收发的双方及其运营者(这意味着载波的泄漏能量与系统的“正常波动”是相似的),如何尽可能高效(尽可能高的能量利用及小失真)的收集以及如何简单可靠的窃取,会是不小的挑战。遑论有用信息的筛选、解密、辨识的难度不亚于大海捞针披沙拣金。 

    然而挑战远没有结束,因为量子通信就将拉开大幕,而且我国也已取得举世瞩目的成就——即便真正意义上的量子隐形传态(量子通信的内容之一)如此费解——激动人心的系列成果仍见证了我国科技工作的可喜进步。科学技术没有止境,虽然目前量子通信看起来能让窃密者绝望,但随着了解的深入和科技的进步,也许如开篇所述,未来,量子通信不见得就是绝对安全的。至少目前,我们尚未彻底清楚量子纠缠的内在原因,虽然纠缠子之间有“心灵感应”(这得经过量子理论的洗礼才能理解),可是这种“感应”也会在一定条件下弱化;同时,我们也可以对这种“感应”加以“纯化”----这意味着“纠缠”是可以操控的。当前普罗大众对量子通信的参与极少,就算业者,也谈不上驾轻就熟了若指掌;那么未来,会有对量子通信进行窃密的超级科幻的技术及黑客吗?

    万物相生相克相辅相成。让我们保持开放并居安思危,树欲静而风不止!

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