编者按:早在党的二十大报告里,习近平总书记就指出:“当代中国青年生逢其时,施展才干的舞台无比广阔,实现梦想的前景无比光明。”去年,橙柿互动推出“寻找新质生产力青年”系列报道,记录了一群致力于用科技改变世界的青年才俊。
在浙江这片创新创业沃土上,有一批官方认证的懂科学、有能力、具备国际化视野的创新创业者,他们有个共同名称:科技型企业家,正在打破科学技术与市场开拓的壁垒,成为推动新质生产力发展的核心力量。
从今天开始,橙柿互动联合杭州市科协,围绕青年科技型企业家推出系列报道,讲述他们在天堂硅谷因地制宜发展新质生产力的故事。
凌晨4点,大多数人还在睡梦中,刘哲已经醒来。他拿起手机,给团队发去几条信息,多数时候是关于某个抗量子密码算法的优化思路,有时是几天后与电网客户技术对接的要点。
“他们可以等到上班时间再回复,但我想到了什么就尽量立刻记下来。”这是他多年来的习惯,想得越多越需要及时留存。
从1925年德国科学家海森堡在黑尔戈兰岛上建立矩阵力学算起,到今年,量子力学刚好走过100年。有人在推动量子计算机走到台前的研发之路上废寝忘食,也有人未雨绸缪,要为量子时代的信息安全保驾护航。
刘哲,便属于后者。
作为杭州量安科技创始人、浙江大学软件学院教授,这位85后密码学专家正在量子计算浪潮来袭前,争分夺秒地铸造一个个“打不开的保险箱”,为国家、企业、个人的数字安全筑起坚固的防线。
密码世界的“翻译官”
“密码技术的加解密,你可以简单理解为它是把我们人类能看得懂的信息,转化为看不懂的;然后再把看不懂的,变回能看懂的过程。”刘哲一边放下双肩背包,一边打开空调,很快进入老师的状态。
他将采访安排在了周日下午——乘坐中午12点29分的高铁从南京出发到杭州西站,再过半小时就能出现在位于中电海康集团海创园区的办公室。采访结束后,他还要赶往浙大玉泉校区和学生交流、吃晚饭,再搭最晚一班高铁去宁波。
在量安科技的开放式展厅里,若干长方匣状的设备错落陈列。抗量子密码机、抗量子密码签名验签服务器、数据封存销毁系统一体机……正应用于银行、电力、金融等系统,成为隐藏在流动信息后面的守护者。
不少人对密码的好奇,来自麦家的小说《解密》及其同名电视剧。但密码的意义远不止于谍战故事。在日常的工作与生活场景中,密码技术几乎等同于信息安全。
数学家们基于某些数学难题设计出密码算法,也就是实现信息“明-密”转换的特定规则。而将这套规则高效集成进计算机系统与网络协议中,需要一批既懂数学、又通晓计算机和微电子的复合型人才。
“我们知道怎么把密码算法高效地转化成计算机能理解和执行的代码,这个过程就是密码工程要做的事。”刘哲解释。
此前,摆在他面前的一个现实问题是:许多设备,比如街边的摄像头,我们使用的笔记本电脑、手机等,运算和存储能力有限。
如何在资源受限的物联网芯片上实现轻量化、高性能、高安全的密码算法?刘哲设计了一系列密码高效和安全的实现技术,可有效保护物联网设备数据安全。
打造量子计算机都打不开的“保险箱”
刘哲和团队正在做的另一项工作,是设计量子计算机普及后也能安全使用的密码算法。用他的话说,要“打造连量子计算机都打不开的‘保险箱’”。
量子计算机可突破传统计算机的算力桎梏,高效解决很多当代科学难题。然而,这场算力革命也动摇了传统信息安全的基础。现今普遍使用的加密技术,在未来量子计算机的强大算力面前,将如同纸糊般不堪一击。
当量子计算机能够轻松破解现有加密算法时,大多数人的银行账户、邮箱密码,甚至手机里的私人照片都将处于毫无防护的状态。
“更锋利的矛来了,我们的盾也应当更加坚固。”刘哲和团队希望通过设计与部署能够抵抗量子攻击的密码算法与密码设备,建立起更可靠的信息安全系统。
以电厂调度系统为例,现有的加密方式可能被量子计算机破解导致停电。“抗量子密码技术通过底层安全架构升级,就像给调度指令加了一把‘超级密码锁’,确保即便未来量子计算机真正问世,电网系统仍能免于攻击。”
凭借在这一领域的持续深耕,刘哲先后入选2019年第二届阿里巴巴达摩院青橙奖,以及《麻省理工科技评论》2020年度中国区“35岁以下科技创新35人”,并连续5年上榜美国斯坦福大学与爱思唯尔数据库联合发布的“全球前2%顶尖科学家”。
密码学家是人类的守门员
回望密码学发展史,2004年是一个值得被铭记的年份。那一年,山东大学教授王小云成功破解国际著名通用密码算法MD5,在全球学术界引起轰动。
彼时,考上山东大学软件工程专业的刘哲,还是一名大一新生。他从校报上看到了这则新闻,密码学第一次进入他的视野。这个出生于山东孔孟之乡的年轻人,从小便对数理逻辑和计算机世界展现出浓厚兴趣。
2008年物联网时代开启,信息安全逐渐成为计算机安全领域的研究热点。研究生阶段的刘哲作为交流生前往卢森堡大学,师从国际著名密码学家让·塞巴斯蒂安·科隆教授,完成硕博士学业。其间,他时常深夜起身写论文,保持着一天12小时、一周6天的科研节奏。最终,他获得卢森堡国家自然科学基金委2016年唯一杰出博士毕业论文奖,也成为首位获得该奖项的中国人。
真正推动刘哲深耕这一领域的,是2013年的斯诺登事件。“它让我意识到,没有自主可控的密码技术,就没有真正的国家安全。技术虽无国界,但密码安全必须有国家根基。”卢森堡读博期间导师的一句话“密码学家是人类的守门员”,也始终激励着他。
博士期间和毕业后,刘哲先后在比利时鲁汶大学、美国微软研究院和加拿大滑铁卢大学量子研究中心从事访问和研究工作,研究方向逐渐延伸至抗量子密码学领域。
2018年4月,刘哲回国,结识了日后共同创业的伙伴方黎明教授。
在多次深夜长谈中,两人逐渐达成共识:抗量子密码不能只停留在论文阶段,要创办一家公司,将实验室的技术真正用起来,守护现实世界。他们的想法,也得到了资本方的高度认可,从技术孵化到天使轮融资,一路护航。刘哲说,这种“科研-产业-资本”联动的模式,成为量安快速起步的关键。
2022年4月,在之江实验室的支持下,杭州量安科技有限公司正式成立,成为国内首家专注于抗量子密码技术研究与技术迁移产业落地的国家高新技术企业。顾名思义,“量安”寓意守护量子时代的信息安全。此时的刘哲,已身兼之江实验室高级研究专家、浙江大学兼职教授/博导等多重身份。
一家研发投入超过90%的公司
5个月后,之江实验室首次举办重大成果的集中发布,量安科技和之江实验室联合研发的“天权”抗量子密码平台首次发布。作为国内首个完全自主研发的高性能抗量子密码平台,它支持当下主流标准算法的同时,更能有力支持NIST抗量子密码、国内的优秀抗量子密码算法,以及同态加密、代理重加密、属性基加密等新型密码。
目前,“天权”已主要应用在电力、金融、航天、政务等领域。
从实验室算法到产业级应用,技术转化之路充满挑战。最大的难点在于,如何将抗量子密码技术与现有网络信息系统无缝耦合。“这就像在高速行驶的汽车上换轮胎。”刘哲解释,“必须在不影响系统正常运行的前提下实现平滑过渡。”
团队创新性地提出“传统密码与抗量子密码融合”的新型融合解决方案,在现有密码产品中增添抗量子密码模块,通过混合加密、密钥交换等技术实现双体系协同工作。这也是“天权”能快速落地的关键。
公司成立的第三年上半年便实现盈利,早期客户主要集中在电力和金融两大领域。“比如国家电网的某些电厂改造项目、某头部银行的交易加密系统升级等。他们对数据安全有刚性需求,也愿意为‘未来安全’提前布局。”刘哲说,公司稳步发展的背后,“也离不开省里、区里,以及之江实验室、浙江大学软件学院、浙大宁波科创中心对产学研用一体化的重视和鼓励。”
眼下,量安已构建起抗量子密码平台、高性能国密系列产品和数据安全产品三大核心产品体系,完成三轮融资,并入选2025年浙江未来独角兽TOP100。50人左右的团队,平均年龄不到35岁,研发人员占比超80%、硕博比例超50%。
公司的技术研发投入占比高达超90%,刘哲说,这既是创业初期的必然选择,也源于行业特性。“密码技术是底层能力,没有核心技术就没有话语权。未来,我们也会持续保持高研发投入,尤其是在算法、芯片、协议等底层环节,构建更多的技术壁垒。”
“守界人”与“造桥者”
随着量子计算技术的快速发展,全球处于“标准制订产业试点”的关键阶段。美国国家标准与技术研究院(NIST)正在推动抗量子密码标准落地,中国也在同步制订自己的标准。
“这是一场时间战争。”刘哲表示,“越早准备,越安全。”他认为,中国在全球抗量子密码技术研发中不再是跟随者,而是重要的参与者和推动者。
在这一背景下,量安科技正在积极布局抗量子密码与AI的深度融合,聚焦研发抗量子密码大模型。该系统通过“量子攻击特征实时识别+加密策略动态调整”的创新架构,实现安全防护的智能化升级。
在智能网联新能源汽车等智能终端上,团队正研发基于抗量子密码的纳秒级加密解决方案。“实验室原型已能在微秒级时间内完成抗量子加密,为物联网终端设备提供兼具轻量化与高效能的安全解决方案。”
“从2022年开始,基本上就没有所谓的个人时间了。”刘哲坦言已习惯这样的节奏,“闲下来可能反而不习惯。”
在他看来,科技创新企业与传统企业的最大区别,在于即便建立起技术壁垒,也无法高枕无忧。“行业始终处于你追我赶、不断迭代的状态,所以我们必须确保自己的技术与科研能力始终处于国际一流水准。一家科技企业的生命力,必然来自持续的科研创新。”
采访接近尾声,刘哲用两个词来概括自己:“守界人”与“造桥者”。“守的是国家与产业的安全边界,造的是从实验室到产业、从中国到世界的技术之桥。”
“国家需要DeepSeek等‘六小龙’企业去冲击智能上限,也需要像我们这样的企业筑牢安全底线。”他说愿意继续做那个“信息安全的守护者”,因为科技创新既在于探索未知,也在于守护所知。