?工作人员在进行产品调试。李玉凤/摄
近日，北京经济技术开发区（北京亦庄）量子信息企业北京中科国光量子科技有限公司（以下简称“国光量子”）董事长赵义博透露，企业成功推出了全球首个能够有效对抗电源纹波攻击等侧信道攻击的随机数芯片——真空噪声芯片，在信息安全领域取得了具有里程碑意义的重大突破。
在当今数字化高速发展的时代，信息安全已成为至关重要的课题，而随机数的生成则是保障信息安全的关键环节之一。然而，传统的随机数生成技术在面对诸多挑战时，显得力不从心，其中电源纹波攻击等侧信道攻击一直是难以逾越的障碍。
“电源纹波攻击之所以会对部分传统随机数芯片形成有效冲击，主要原因在于传统随机数芯片所依赖的噪声源，如热噪声、部分量子噪声等，其噪声大小会随着电源电压或电流的细微改变而发生显著变化。攻击者巧妙地利用这一特性，通过对电源加载精心调制，产生特定的纹波。”赵义博表示，这种纹波在正常情况下极易被掩盖在电源纹波之中，但实际上却能够巧妙地改变噪声的起伏，进而实现对噪声的控制，从而严重影响随机数的生成，大幅提高传统密码体系的碰撞概率。由于只需零点几微伏的纹波起伏便可控制噪声，传统芯片难以有效抵御这种看似微小却极具破坏性的电源纹波干扰，导致其生成的随机数的安全性和可靠性遭受严重威胁。
“国光量子推出的真空噪声芯片之所以能够出色地应对这些攻击，关键在于真空噪声独特的物理特性。”赵义博表示，真空并非人们通常认为的“空无一物”，而是存在着神秘的量子涨落现象。这种量子涨落产生的真空噪声具备高度的随机性和独立性，几乎不受电源纹波等外界因素的干扰。与传统基于热噪声或部分量子噪声的方案截然不同，真空噪声芯片的随机数生成过程基于真空的量子本质，其噪声源的特性稳定且难以被外界因素操控。且即使在面对极其复杂的电源纹波攻击时，由于其生成机制与电源因素的弱关联性，攻击者几乎难以通过电源的波动来影响随机数的质量和随机性。
国光量子推出的真空噪声芯片，巧妙地将这一前沿物理原理应用于芯片设计之中，为加密算法提供更为可靠的随机数源，极大地增强数据加密的安全性，为金融、通信、国防等对信息安全要求极高的关键领域提供安全技术支撑。
据悉，目前，国光量子围绕该创新成果已获批多个发明专利，形成了严密的专利保护网，进一步夯实了其在该领域的技术领先地位。
