窃听看不见的电波

  随着美国“棱镜”计划暴露而引发的“窃听门”正在持续地发酵。慢慢的变多的国家发现了自己成为美情报机构的“猎物”。对互联网的攻击和对普通民众的电话信息收集已经不过是冰山一角。美国以反恐为由的“棱镜”计划，似乎已经将他们的耳朵对准了从各国政要手机中发出的电波。

  10月24日，英国媒体继续披露“棱镜”深喉爱德华斯诺登提供的文件，称美国国家安全局监听35个国家及地区政要电线日，日本媒体继续推波助澜，报道称美国情报机构曾力邀日本方面与其合作监听亚太地区的光缆，并希望日本方面能帮助美情报部门通过光缆收集中国的信息，但日本方面拒绝了美方的邀请。

  “棱镜”计划最初被曝光主要涉及美国及其国土范围外的民众个人隐私信息，但随着德国媒体曝光美方可能监听其总理默克尔的手机，美国方面此前一直强调的反恐理由立刻显得苍白无力。

  各国媒体开始频频曝光美国的“间谍巢穴”。德媒称，对默克尔手机的监听正是通过与国会大厦近在咫尺的美国驻德大使馆进行的。

  随即，欧洲多国媒体不断爆出在美国驻各国及地区的使领馆均有可疑的窃听装置，甚至有很多照片指出，很多国家及地区的美国大使馆建筑顶部都有疑似监控装置的“白盒子”。

  德媒报道称，这些装置看上去都有一种结实的外形，但它们实际上能被通讯信号穿透。美情报机构能够最终靠这种装置，监听德国政府中心的大量手机通讯。而美国政论网站也在10月30日报道指出，这种疑似监控装置的“白盒子”其实遍布全球，涉及多个国家，包括亚洲地区的多个国家的重要城市。

  上海复旦大学信息科学与工程学院院长陈良尧在接受《中国科学报》记者正常采访时表示，对无线通讯监听相对来说是非常容易做到的。因为无线通讯的电磁波信号本身就是在公共空间自由传播的，因此也就很容易被截获。

  英国一名调查记者邓肯坎贝尔曾在1999年一篇名为《梯队报告》的报道中就首次披露了一个有多国联合的庞大电子间谍网络的存在。当时他就提到了美国大使馆屋顶上有类似窗户的设备。它们的表面涂层是一层绝缘材料，并且颜色与周围砖石相近，即使是微弱的无线信号都能从这层材料中渗透进来。

  陈良尧告诉《中国科学报》记者，与普通民众使用的手机不同，国家领导及政要通常使用的都是保密电话。语音在传输过程中都会被翻译成一些特殊的信号，被拦截后，也只能听到暗语甚至是杂音，除非对信号进行解密。“尤其德国也是一个科技强国，这种保密技术肯定是很强的。”他说，“美国研究超级计算机，主要是因为超级计算机具有强大的破解密码的能力。”

  无线窃听与互联网攻击是相对容易的，但是从国外媒体的一些报道看来，美国情报机构似乎并不满足于从这些手段中获得的信息。正如日本媒体《日本时报》10月27日报道，美国在2011年邀请日方协助监听亚太地区的光缆。光缆承担了全球大量的电话与互联网的通信，这海量的信息似乎是美国眼中的一条大鱼。

  光缆所包裹的光纤是一种密闭介质，通信载体光波在其内部传输，很难辐射到外界，而如果在光纤或者光缆表面涂上一层消光剂，光波更是难以逃逸，何况是海底光缆，为了应对海底复杂的环境，光纤更是受到层层保护。

  陈良尧告诉《中国科学报》记者，海底光缆必须要考虑到海水腐蚀、高低温的变化以及常规使用的寿命等等。因此保护非常严密，窃听在技术上就更加难以实现。

  不过，国外新闻媒体报道称，美国早在上世纪90年代中期就开始了对海底光缆进行窃听实验。比如使用“海狼”级潜艇专门给海底光缆安装窃听装置。将光缆的外表皮切开，使光纤，并将部分折弯，这样光波就会从弯曲处放出，从而使用进行信号截获。

  陈良尧表示对这样的报道持谨慎态度。因为这样的技术本身在实现上很难。他说：“想要截获光纤信号，必须要用另一根光纤与原光纤在1400℃的高温下耦合，这样就能得到原光纤中的信号。且不论这种技术的难度，包括媒体中所报道的光纤的方法，都会造成光波信号非常大的损耗。这样在中继站就会发现信号突然减弱。”

  此外，光纤中的海量信息，处理起来也是十分艰难的。不过陈良尧也表示一旦这些技术真的实现，通过海底机器人就能够直接进行操作。而虽然中继站能发现信号的减弱，但也很难确定光缆是被窃听。中继站本身的作用就是将经过长距离传输而衰减的信号放大。因此，最终用户完全不会发现了自己被窃听。

  中国科学院院士、中国科学院量子信息重点实验室主任郭光灿在接受《中国科学报》记者正常采访时却说，对光纤的窃听目前已经很容易实现。因为，虽然光缆对光纤的保护非常严密，但还是会有微量的消息波渗透到光缆外，而在光缆附近安置窃听装置并放大信号就能够得到光纤中的信息。

  不论海底光缆现在是不是已经被窃听，防患于未然也好，亡羊补牢也好，如何保护通过海底光缆进行的大量国际间的通信，恐怕慢慢的变成了一个重要的课题。

  无论是无线通信，还是光纤通信，现在最重要的手段就是密码保护。郭光灿说，目前对于信息的保护主要就是密码。只要密钥的密度够，不容易被破解，就可保护信息的安全。此外，除了密码，还有别的一些方法，比如对图像进行隐藏，加水印等等。

  而对于光纤所传输信息的保护，郭光灿所带领的团队就在致力于量子保密通信的研究。郭光灿告诉《中国科学报》记者，量子密码就能做到，即使信号被他人获得，也无法破解。因为它不是一种数学上的计算，而是使用物理原理，因此在方法上就是安全的。

  目前，我国的量子密码技术已接近应用，正在研究试用。“一旦实现量子密钥的应用，通过光纤传输的讯息就能够保证不被窃听。”郭光灿表示。