本文探讨量子计算对军事通信安全的影响,涵盖相关机遇、风险、挑战及前景。尽管量子密钥分发(QKD)与后量子密码学(PQC)等量子相关技术提供了增强型加密手段以抵御量子威胁,但其亦可能削弱现有系统安全性,构成潜在风险。研究采用技术就绪水平(TRL)与霍洛维茨采用能力理论,评估影响技术采纳的战略、财务与组织因素。本文同时解析助力量子转型的三项QKD与PQC项目,以及决策层、IT团队、科技巨头、北约与政府等利益相关方角色。基于访谈与案头研究等定性方法的研究结果表明:开发并部署量子增强与抗量子系统对保障军事通信安全具有必要性;此外,各国需协同加速技术发展,并投资培训教育项目以培育专业人才。
近年来,量子计算应用呈现爆发式增长。尽管该技术尚未完全"成熟"(Gschwendtner等,2024),但其必将深刻影响包括军事工业与通信系统在内的多个领域(代尔夫特理工大学,2020)。全球紧张局势加剧与技术的飞速进步(Ero & Atwood,2024;Roser,2023),使得通信安全成为关键议题。传统加密方法曾提供强力安全保障,如今却因量子计算的新能力暴露漏洞(Baseri等,2024)。这种新兴态势为全球防务主体带来机遇与挑战并存的双重局面,使得量子计算对军事通信安全影响的研究具有重要时效价值。
安全通信是军事行动的基石,因为若缺失,"部队与装备将无法保持信息同步、协调行动、同步作战,并在挑战性环境中快速决策"(Spectra集团,2023)。量子计算的出现为提升通信安全提供绝佳机遇——量子密钥分发(QKD)等技术利用量子原理保障信息安全。但与此同时,量子算法可能破解传统密码体系,这警示军工行业亟需采用抗量子密码解决方案(如后量子密码学PQC)。军方现有价值网络与通信基础设施需在技术成熟前完成升级,以整合这些先进技术,避免其影响失控。本研究通过分析量子计算带来的机遇风险、系统转型挑战及相关利益方,揭示其在强化与威胁军事通信安全中的双重角色。
本研究的学术价值涉及全球(网络)安全、密码学、技术创新、国防研究与战略管理领域。从实践角度看,该研究对军事组织与国防工业具有指导意义:既提供理解量子计算如何变革通信的认知框架,也展现开发部署抗量子技术的迫切性。当前关于军事系统转型相关利益方的研究稀缺性,更凸显本课题的重要性。
本研究将回答以下研究问题:"量子计算对军事通信安全有何影响?"
为解答该问题,设定以下研究目标:
论文结构如下:第二至四章为理论部分。第二章《量子计算》解析量子计算基本原理(含叠加与纠缠现象),探讨量子密码学及当前研发中抵御量子威胁的两大路径——QKD与PQC。第三章《军事通信》阐述军事通信的重要性,分析现有安全通信手段,并梳理技术演进历程(如何适应新兴威胁与创新)。第四章《技术采用框架》界定两项军事技术采用框架:技术就绪水平(TRL)与采用能力理论。
第五章《方法论》详述研究流程,阐释定性研究设计与数据收集方法。第六章《结果》呈现研究成果,深入探讨量子计算带来的机遇、风险与挑战,并分析当前相关项目及转型关键利益方。第七章《讨论》结合现有文献解析研究发现,向相关(军事)利益相关方提出建议。第八章《结论》总结核心发现、回应中心研究问题,反思研究局限并提出未来研究方向。