主頁(yè)（http://www.130131.com）：通信邁入量子安全時(shí)代中國(guó)電信開放型量子加密通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

　　近日，中國(guó)電信北京研究院聯(lián)合科大國(guó)盾量子、中興通訊、皖通郵電等合作單位，共同發(fā)布了業(yè)界首個(gè)開放型量子加密通信系統(tǒng)，并進(jìn)行了量子加密IPSec VPN、量子加密OTN傳輸專線等方案、量子通道與經(jīng)典通道共纖波分復(fù)用（WDM）傳輸、量子加密通信系統(tǒng)開放業(yè)務(wù)接口承載視頻會(huì)話業(yè)務(wù)等演示，引發(fā)業(yè)界的高度關(guān)注。

　　隨著社會(huì)信息化水平的日益提高，通信和信息網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)深入影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活的方方面面。然而，網(wǎng)絡(luò)和信息安全的威脅卻像一把“達(dá)摩克利斯之劍”時(shí)刻高懸。作為對(duì)抗安全威脅的利器，加密通信近年來越來越被人們所重視。除了黨政軍最高等級(jí)的加密通信業(yè)務(wù)能夠使用專用通信網(wǎng)絡(luò)外，其他加密通信業(yè)務(wù)都需要通過運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)承載。中國(guó)電信作為我國(guó)最大的政企通信業(yè)務(wù)服務(wù)商，一直致力于通過技術(shù)創(chuàng)新提高通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，目前可以為客戶提供從一層（Layer1）到三層（Layer3）的多層次、高水平加密通信業(yè)務(wù)。

　　但是信息技術(shù)發(fā)展日新月異，基于算法復(fù)雜性的經(jīng)典加密通信技術(shù)越來越受到分布式計(jì)算和量子計(jì)算等新技術(shù)的挑戰(zhàn)，未來量子計(jì)算技術(shù)有可能成為傳統(tǒng)加密算法的終結(jié)者。進(jìn)一步提高算法復(fù)雜度和密鑰長(zhǎng)度等手段不能解決根本問題，因此，人們迫切需要一種全新的加密通信技術(shù)徹底解決安全性問題，量子通信技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

　　量子通信是量子論和信息論相結(jié)合的新興研究領(lǐng)域，其中量子密鑰分發(fā)（QKD: Quantum Key Distribution）是發(fā)展最為迅速、有望最早實(shí)現(xiàn)商用化的技術(shù)。QKD技術(shù)通過單光子傳輸數(shù)字信息，生成絕對(duì)安全可靠的密鑰，稱之為量子密鑰，其安全性源于單光子不可再分原理、海森堡不確定關(guān)系、測(cè)量塌縮原理和量子不可克隆定理等量子物理學(xué)基本原理，理論上具備絕對(duì)安全性。

　　量子通信的絕對(duì)安全性可以用于密鑰的產(chǎn)生和發(fā)放，但是無法實(shí)現(xiàn)高速率大容量通信。為了解決這個(gè)問題，中國(guó)電信北京研究院聯(lián)合各合作單位，推出了開放型量子加密通信系統(tǒng)（如圖1），量子密鑰分發(fā)（QKD）網(wǎng)絡(luò)提供量子密鑰的產(chǎn)生和分發(fā)服務(wù)；改造經(jīng)典加密通信設(shè)備（加密路由器、加密OTN設(shè)備等）支持通過量子密鑰應(yīng)用接口向量子密鑰服務(wù)器申請(qǐng)量子密鑰；量子密鑰服務(wù)器作為量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的邊緣設(shè)備，負(fù)責(zé)向量子加密通信設(shè)備同步發(fā)放量子密鑰。

　　該系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：

　　——絕對(duì)安全性

　　基于經(jīng)典加密通信技術(shù)，利用量子密鑰分發(fā)（QKD）技術(shù)為通信雙方提供對(duì)稱的量子密鑰，將算法安全提升到量子安全層次，解決自協(xié)商密鑰算法未來的安全危機(jī)。

　　——高度實(shí)用性

　　只需業(yè)務(wù)落地點(diǎn)配備量子加密通信設(shè)備，中間兼容現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)用性強(qiáng)；運(yùn)營(yíng)商建設(shè)運(yùn)營(yíng)QKD網(wǎng)絡(luò)可以發(fā)揮多用戶規(guī)模優(yōu)勢(shì)，降低量子加密通信業(yè)務(wù)門檻。

　　——業(yè)務(wù)開放性

　　量子加密通信系統(tǒng)僅工作在三層及以下，對(duì)業(yè)務(wù)完全透明，上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)無需改造即可獲得量子加密通信技術(shù)帶來的安全性增值。發(fā)布會(huì)上演示了量子加密IPSec VPN、量子加密OTN傳輸專線等方案以及量子加密通信系統(tǒng)靈活承載業(yè)務(wù)的能力。

　　該系統(tǒng)的另一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新是在業(yè)界首次實(shí)現(xiàn)了量子通道和經(jīng)典通道的共纖波分復(fù)用（WDM）傳輸（如圖2），實(shí)現(xiàn)了在不占用新的光纖資源的前提下提供量子加密功能，在未來量子加密通信系統(tǒng)工作在城域網(wǎng)和客戶接入場(chǎng)景中具有重大的實(shí)用價(jià)值。這項(xiàng)創(chuàng)新的主要困難在于克服量子通道與經(jīng)典通道之間數(shù)千倍（70dB以上）的功率差帶來的干擾問題，具有相當(dāng)?shù)目茖W(xué)前沿價(jià)值。

　　該項(xiàng)目下一步的重點(diǎn)是QDK設(shè)備和量子加密通信設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化及商用化。合作各方將推動(dòng)量子密鑰應(yīng)用接口標(biāo)準(zhǔn)向企標(biāo)和國(guó)標(biāo)發(fā)展，積極開展網(wǎng)絡(luò)試點(diǎn)和用戶體驗(yàn)工作，鼓勵(lì)更多的廠商加入該產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)量子加密通信技術(shù)的商用和普及。

　　在傳統(tǒng)加密通信技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)一直處于跟隨狀態(tài)。但是在量子加密通信技術(shù)領(lǐng)域，我國(guó)已經(jīng)走在了世界前列。中國(guó)電信北京研究院與合作伙伴一起，抓住契機(jī)，奮勇創(chuàng)新，推動(dòng)量子加密通信技術(shù)的實(shí)用化和標(biāo)準(zhǔn)化，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的成熟；占據(jù)量子加密通信商用化領(lǐng)域國(guó)際領(lǐng)先的戰(zhàn)略高地，為國(guó)防、政務(wù)、金融等戰(zhàn)略性部門和行業(yè)提供更加安全的通信服務(wù)，支撐我國(guó)“網(wǎng)信立國(guó)”“網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略的實(shí)施。