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— 《进步者日报》编辑部 / La rédaction
合成DNA让维纳加密法牢不可破，月球通信亦不例外
法日联合团队于2026年4月1日法国总统访日期间，首次在真实条件下测试了一种基于合成DNA的加密方法。该方法通过生成和共享随机密钥来编码信息，不受发送方与接收方之间距离的限制。这项技术有望让维纳加密法走进现实——该加密法理论上牢不可破，但此前无法大规模应用。
时机并非偶然。专家估计，具备密码学能力的量子计算机可能在5至15年内出现。肖尔算法在数学上已被证明，只要量子计算机足够强大，就能破解RSA、ECC和迪菲-赫尔曼密钥交换。这种基于DNA的方法，让唯一一种安全性可在数学上得到无条件证明、且不依赖对手算力的加密方式变得可用。
要点
- 生成了400兆比特的秘密掩码，整体故障率为2⁻¹²⁸，证明该方法具备实际可行性
- 法国国家科学研究中心与东京大学合作，在法日总统访问期间的真实外交场景中完成测试
- 无条件安全：不依赖对手算力，有别于易受量子攻击的RSA和ECC
- 跨星际通信能力：密钥生成具有物理独立性，该方法可在地球与月球之间运作
RSA和ECC面临量子威胁：亟需牢不可破的解决方案
目前广泛使用的密码系统——RSA、椭圆曲线密码学（ECC）和迪菲-赫尔曼密钥交换——均对量子攻击高度脆弱。肖尔算法使量子计算机能够以远超经典计算机的速度分解大整数、求解离散对数，对公钥密码学构成直接威胁。
2026年3月，谷歌量子人工智能团队发表研究，指出攻击比特币和以太坊所用椭圆曲线密码学所需的资源，可能远低于此前预期：一台拥有不到50万个物理量子比特的量子计算机，可能在几分钟内将其破解。这虽仍超出现有量子计算机的能力，但比此前的估计低了约十倍。
更紧迫的威胁是”现在收集，以后解密”。有能力的对手正在收集当前的加密通信，计划将其存储至量子计算机强大到足以解密的那一天。
合成DNA破解了完美加密的困局
维纳加密法（即一次性密码本）提供完美安全性，其安全程度不依赖于对手的算力。但该方法有严格约束：密钥必须事先由发送方和接收方共享，长度须与消息内容相同，只能使用一次，且必须完全随机、不可预测。
基于DNA生成和共享密钥，还有一项额外优势：不受双方距离限制。DNA片段事先完成物理交付，无论通信双方身处同一房间、位于不同大洲，还是其中一方在月球上，该过程均可执行。
DNA的存储密度和稳定性为这一方法提供了物质基础。妥善保存下，这种聚合物可保持完好数千年；仅需几毫克，就足以存储艾字节级别的二进制信息，相当于一百万个硬盘的容量。
外交测试验证了实际可用性
该方法在2026年4月1日法国总统访日期间首次进入真实场景测试。参与这项研究的机构包括：法国国家科学研究中心、东京大学、利摩日大学、IMT Atlantique，以及巴黎市立高等工业物理化学学院（ESPCI，巴黎PSL大学）。
技术表现以数据说话：400兆比特秘密掩码，整体故障率2⁻¹²⁸，即每约3400亿亿亿次操作发生一次故障。这一可靠性达到了最严格的加密标准。
科学家通过测试不同场景证明，即使用于生成密钥的DNA被截获，通信信道仍然安全——因为每个DNA片段只存在两份副本。用于加密的DNA基于合成生产流程，受DNA编码原理启发，与生物体的DNA没有任何生物学、功能性或遗传学关联。
超越量子密钥分发的优势
量子密钥分发（QKD）系统受光纤信号衰减限制，长距离传输需要可靠的中继设备。DNA方法不存在这一制约，可实现数学上可证明的无条件安全，与对手算力无关。
量子密码学长期被视为应对未来威胁的终极方案，但存在明显局限：成本高昂、传输距离受量子衰减制约、基础设施复杂且需要受控环境。DNA方法利用稳定可运输介质的物理特性，绕过了这些障碍。
潜在应用集中在对绝对安全性要求高于成本考量的领域：敏感外交通信、极长期国防机密、战略性知识产权，以及无法部署量子中继的空间通信。
产业化挑战与商业前景
继日本测试成功后，研究人员认为这项技术为外交、军事和科学领域最敏感的通信保护开辟了具体路径。长远来看，应用可延伸至空间通信和关键数字基础设施保护等极端场景。
经济问题尚未解决：生产足量合成DNA用于大规模加密密钥，成本仍显著高于传统方法。但在后量子时代，这一成本与敏感数据泄露的代价相比，权衡已然改变。
合成DNA生产基础设施正在生物技术和数据存储领域扩张，规模效应有望压低成本。最初服务于基因组研究的自动化DNA合成实验室，由此找到了新的战略应用方向。
这一法日研究成果将欧洲和亚洲重新置于加密主权的竞争格局中。美国主导量子计算机研发，DNA加密技术则提供了另一条可信的技术路径。2026年4月的外交测试，或许只是战略伙伴间更大规模部署的起点。