新突破！量子密钥分发首个无人驾驶汽车用例
光子盒研究院出品
总部位于莫斯科的俄罗斯量子通信公司QRate与俄罗斯英纳波利斯大学(Innopolis University)进行了合作，成功地利用量子通信设备保护了一辆无人驾驶汽车。该实验的成功证明了量子密钥分发(QKD)设备用于无人驾驶汽车网络安全系统和智慧城市关键基础设施的普遍可能性。
无人驾驶和车联网的已知黑客之一与软件远程更新过程有关。联合研发小组已经成功为无人驾驶汽车进行了量子保护的软件更新，该软件由英纳波利斯大学自动交通系统实验室设计。
该团队成功地提出了一个能证明该项技术成熟度的解决方案。
一个工程师联合团队在车辆和数据中心之间建立了一个稳定的无线(4G)通信通道，通过OpenVPN利用量子对称密钥进行加密保护，并通过QRate的QKD设备进行分发。下一步，该技术将与5G融合。
在加油或充电(电动汽车)时，车辆与数据中心之间的量子密钥分发通过光通道(光纤)完成。工程师们把密钥分发速度提高到了40Kbps。这就是在一小时内分发多达18Mb的数据的方式，足够保护数据传输好几天。
当车辆移动时，会建立量子保护的移动4G LTE宽带数据链路通道。因此，OpenVPN每15秒就会从QKD设备接收一个预先分发的量子密钥。
在英纳波利斯大学进行的无人驾驶汽车的现场测试证明，这一概念是正确的，而且在今天就可以使用。
QRate公司首席技术官 Yury Kurochki说：“为了扩大这种解决方案的规模，有必要建立城市量子网络，并顺应QKD模块小型化的技术发展方向，进一步集成无人驾驶汽车的自动驾驶系统，以及在交通行业信息安全标准化方面的一些工作。”
他们使用4G LTE无线网络，来完成无人驾驶汽车和基础设施的交互。这种解决方案允许对4G LTE信道及其加密进行隧道传输。
英纳波利斯大学自动交通系统实验室的技术专家Sergey Grebennikov说：“量子密钥生成技术可以创建一个加密的数据链路，防止未经授权的查看或伪造传输的信息。”
无人驾驶汽车是最受期待的技术发展之一，据预测，到2030年，无人驾驶汽车的市场规模将增长到2万亿美元。自2019年以来，美国加州已经允许无人驾驶卡车在道路上运输货物。根据其他预测，到2030年，全球无人驾驶交通工具的销量将达到5800万辆，其中最大的份额将来自商业领域。
无人驾驶技术的目标是使交通更加安全，使人类的出行更加方便，并提高交通系统的运行效率。
但是，仍然存在第三方未经授权访问无人驾驶汽车可编程单元的风险，从而危及车辆的安全性和可靠性。其中最大的危险可能来自于控制一组无人驾驶车辆的违法者。
英纳波利斯大学自动交通系统实验室负责人Salimzhan Gafurov说：“如今，我们将自主研发的无人驾驶技术的功能安全放在首位。由于我们的许多解决方案已经商业化，客户在网络安全、数据完整性和可持续发展问题方面对我们提出了很高的要求，所以我们需要全面的功能安全。而满足以上要求的关键之一就是将QKD系统集成到使我们的无人驾驶汽车中。”
对无人驾驶汽车将大规模应用的预测，与有关该技术是否足够安全从而不受量子计算机黑客攻击的假设是一致的，意味着这类无人驾驶汽车的数字系统可能无法抵御新一代的威胁。这是因为，现在的无人驾驶汽车使用的是经典加密技术，而这种技术很容易被量子算法攻击。
如今，用于无人驾驶和车联网的量子密码技术是今天的实用性问题，而不是理论问题。今天，在不同的国家，无人驾驶出租车服务及相关产品开发已经成为现实。
2020年，无人驾驶出租车首次出现在中国的公路上。在俄罗斯，Yandex.Taxi也在进行同样的实验。
目前在英纳波利斯大学，来自俄罗斯的国家技术倡议(NTI)能力中心的几辆机器人和机电一体化领域的无人驾驶汽车正在进行着测试。自动交通系统实验室是该中心的一部分，该实验室的专家正在研发面向个人(起亚和现代)和商用(俄罗斯汽车品牌KAMAZ)的无人驾驶技术。
参考链接：
https://thequantumdaily.com/2021/06/01/qrate-demonstrates-protection-for-autonomous-vehicles-with-qkd-device/