量子保密通信

量子保密通信案例介绍

量子保密通信案例介绍 1、金融领域通过与中国人民银行和中国银监会合作，开展了金融行业量子保密通信应用，包括同城数据备份和加密传输、网上银行加密、异地灾备、监管信息采集报送、人民币跨境收付系统应用等，并在银行、证券、期货、基金等行业成功开展了应用示范。特别是银行业，已经形成了一批典型示范用户，包括工商银行、中国银行、建设银行、交通银行等国有大型商业银行，民生银行、浦发银行等全国性股份制商业银行及北京农商行等其他商业银行。中国银监会组织的京沪干线量子保密通信应用在同城数据备份和加密传输应用方面，工商银行、交通银行、北京农商行，浦发银行、民生银行、东方证券、国泰君安期货、华安基金等金融机构已经常态化应用。

在网上银行加密方面，交通银行、工商银行已经常态化应用。2017年2月，交通银行首次把量子保密通信技术应用于企业网银用户的实时交易，通过量子保密通信的高安全性保障客户对资金安全的高要求，标志着量子保密通信从服务银行内部数据安全向为第三方客户提供高等级安全服务跃迁。在异地灾备方面，交通银行、中国银行、工商银行已常态化应用。2017年2月工商银行率先基于“两地三中心”的数据中心体系，利用量子保密通信技术，将工商银行网上银行业务数据从北京西三旗数据中心通过量子保密通信技术实时传输到上海嘉定和外高桥数据中心。工商银行异地灾备量子保密通信应用在监管信息采集报送方面，中国银监会将量子保密通信技术应用于银监会与各相关银监局、各相关银行之间的监管信息数据采集报送系统。2015年7月，银监会与民生银行、银监会与北京银监局之间的监管信息采集系统建设完成并投产。该系统每日进行一次报送，每

广州市电子政务量子保密通信服务(一期)项目

广州市电子政务量子保密通信服务（一期）项目需求文件一、项目概况（一）采购项目编号：GZIT2019-B1-634 （二）采购项目名称：广州市电子政务量子保密通信服务（一期）项目（三）采购项目预算金额：人民币10,000,000元/年，服务期三年。最高限价：人民币10,000,000元/年。（四）采购数量：1项（五）采购内容：本期项目选取一家量子保密通信网络服务供应商，依托服务商建设的广州量子保密通信网络基础设施为广州市电子政务网提供量子城域网接入、量子密钥生成分发、量子密钥加解密等量子保密通信服务。租用量子保密通信网络服务3年，实现为广州市电子政务网不少于20 个（含20个）网络节点提供量子保密通信网络试点应用。（六）项目工期要求：（1）中标人与采购人签订合同后，中标人应在180个自然日内完成量子保密通信网络系统建设，完成采购人指定的用户节点接入，具备提供服务的能力。（2）项目服务期为3年，服务期由完成采购人指定的量子保密通信网络用户节点接入并开通运行正式提供服务（以书面确认为准）之日起计算。二、项目需求描述 2.1项目背景概况广州市信息安全测评中心(加挂广州市电子签名中心)，致力于推进我市网络信息安全治理体系建设，逐步完善我市信息安全基础设施和治理手段，为我市信息化发展提供可控可靠、集约化的信息安全公共服务。服务方向以电子政务公共信息安全保障为立足点，同时又面向智慧城市、工业控制、移动互联网、云计算、公众隐私保护以及其它涉及国计民生、社会稳定和国家安全等领域的网络和信息安全公共服务。量子通信技术是量子信息科学技术的一个重要分支，经过30多年的发展，已经在量子密钥分发上形成了实用化落地。我国已将量子信息技术提升至国家战略高度，量子通信已

经典保密通信和量子保密通信区别

经典保密通信和量子保密通信区别摘要：文章介绍了经典保密通信和量子保密通信区别，说明了两者的根本区别。经典保密通信安全性主要是依赖于完全依赖于密钥的秘密性，很难保证真正的安全。而量子密码通信是目前科学界公认唯一能实现绝对安全的通信方式，其主要依赖于基本量子力学效应和量子密钥分配协议。最后分析量子保密通信的前景和所要解决的问题。关键词:量子通信、经典保密通信、量子保密通信、量子通信发展、量子通信前景经典保密通信一般而言，加密体系有两大类别，公钥加密体系与私钥加密体系。密码通信是依靠密钥、加密算法、密码传送、解密、解密算法的保密来保证其安全性. 它的基本目的使把机密信息变成只有自己或自己授权的人才能认得的乱码。具体操作时都要使用密码讲明文变为密文，称为加密，密码称为密钥。完成加密的规则称为加密算法。讲密文传送到收信方称为密码传送。把密文变为明文称为解密，完成解密的规则称为解密算法。如果使用对称密码算法，则K＝K’ , 如果使用公开密码算法，则K 与K’不同。整个通信系统得安全性寓于密钥之中。公钥加密体

系基于单向函数(one way function)。即给定x，很容易计算出F (x)，但其逆运算十分困难。这里的困难是指完成计算所需的时间对于输入的比特数而言呈指数增加。另一种广泛使用的加密体系则基于公开算法和相对前者较短的私钥。例如DES (Data Encryption Standard, 1977)使用的便是56位密钥和相同的加密和解密算法。这种体系的安全性，同样取决于计算能力以及窃听者所需的计算时间。事实上，1917年由Vernam提出的“一次一密乱码本”(one time pad) 是唯一被证明的完善保密系统。这种密码需要一个与所传消息一样长度的密码本，并且这一密码本只能使用一次。然而在实际应用中，由于合法的通信双方(记做Alice和Bob)在获取共享密钥之前所进行的通信的安全不能得到保证，这一加密体系未能得以广泛应用。传统的加密系统，不管是对密钥技术还是公钥技术，其密文的安全性完全依赖于密钥的秘密性。密钥必须是由足够长的随机二进制串组成，一旦密钥建立起来，通过密钥编码而成的密文就可以在公开信道上进行传送。然而为了建立密钥，发送方与接收方必须选择一条安全可靠的通信信道，但由于截收者的存在，从技术上来说，真正的安全很难保证，而且密钥的分发总是会在合法使用者无从察觉的情况下被消极监听。量子保密通信量子密码学的理论基础是量子力学，而以往密码学的理

量子保密通信系统及其关键技术的研究

量子保密通信系统及其关键技术的研究【摘要】：量子信息学的研究发现，如果能通过量子态编码来传送密码信息的话，那么依据量子力学不确定性原理，任何对量子载体的测量或复制行为都将改变原量子态。这为我们提供了一种主动发现窃听者的方法，即量子保密通信。与任何传统密码术都不同的是，它借助于自然法则的威力，从根本上杜绝了非法窃听的可能性，将为人们提供一种“无条件”的安全通信方法。本文工作致力于量子保密通信技术初步实用化的研究，目标是探索量子密钥分发的新方案与新技术，并完成长距离长期稳定的光纤型量子密钥分发系统。在量子密钥分发方案研究方面，我们主要着力于提高保密通信的稳定性和成码率。因而我们首先提出了基于Sagnac干涉仪的量子保密通信方案。该方案巧妙地使用了环形光路的结构，不借助任何主动或被动元件就可以自动补偿相位抖动；采用分时相位调制技术控制单光子干涉，密码交换方法简单可靠。是目前为数不多的利用双向自动补偿而实现稳定传输密钥的长距离保密通信方案之一。本论文还提出了法拉第反射镜与相位差分方案结合(“PhlgPlay”+DSP)的量子密钥分发方案。该方案通过相位调节伺服系统和往复光路补偿技术，能够有效地克服单光子单向传输过程中的相位抖动和偏振模式色散(PMD)等问题，具有高稳定性；并结合Yamamoto等人提出的相位差分编码方法，能够实现高达2／3的密钥成码率。该方案还具有很强的可扩展性。在不改变总体结构的情况下，仅仅通过增加部分光路元件的方法就可以使密钥成码效率提

高到(n-1)／n(n=3，4，5，…)，是一种有潜力的新方案。围绕量子保密通信系统的研究，我们发展了一系列关键性的技术。在单光子探测方面，我们提出了多种单光子探测的技术方案。解决了APD光纤耦合、低温制冷控温(-50℃--110℃)等技术难题，研制出实用化的单光子探测器，并成功应用于单光子干涉实验和量子保密通信系统中，为红外单光子信息处理等领域提供了高灵敏的探测手段。其核心指标，暗计数率与量子效率的{确要比值(Pd/几)超过商售同类产品一个数量级。为解决相位差分编码方案中时间信息检测的问题，找们提出了一种基于多重探测门(multi一gate)的单光子11寸序检测器(Timediseriminator)。一般认为，山于InGaAS雪崩光电二极管的后脉冲发生机率较大，不适于快速的时间探测。而实验中我们恰恰不lJ 用了发生在{i汀后相继的多个脉冲门中的后脉冲来帮助识别单光子时间信息，为近红外单光子时序检测提供了一种有效方法。在单光子十涉和单光子操控的研究中，我们提出并实现了华十光纤S雌11ac 干涉仪的长距离单光子干涉和单光子路山实验。在50公啾的光纤环路中获得的单光子干涉可见度达到95%;基于s雌11ac二卜涉仪的长距离单光子路山器有望应运于单光子量子信息研究。我们还发展了偏振量子随机源技术，首次将USBZ.O数据接口应用于高速光量子真随机信号发生器，实现了“即插即用”的功能。该系统使用简便，随机码的采样速率可达SMHZ，随机数的序列相关性达到10一“量级，单字节嫡值不小于7.99;将为量子保密通信的安全性提供有力保障。该随机信号发生器也适用于经典密码学和模拟计算等其它领域。最后，采

量子保密通信与金融业信息传输安全

量子保密通信与金融业信息传输安全发表时间：2019-08-30T14:40:39.980Z 来源：《城镇建设》2019年第13期作者：富咏梅[导读] 随着社会的发展，我国的智能化建设的发展也突飞猛进。中国电信股份有限公司嘉善分公司浙江杭州 310000摘要：随着社会的发展，我国的智能化建设的发展也突飞猛进。金融是一个国家的经济“血脉”，金融业的信息安全关系到整个经济体系的稳定、健康运行。20世纪60年代以来，随着计算机科学与互联网技术的不断发展，传统的金融业经营模式逐步被颠覆，转而形成以信息技术为基础的新型发展模式。数字化、智能化发展趋势推动着金融与信息技术的深度融合，金融核心系统、关键流程、客户关系管理、业务往来等均依托于在信息技术。可见，信息技术已然成为现代金融发展的重要基石之一。然而，金融信息化发展使得各类敏感信息和关键信息都存储在计算机信息系统之中，并且通过电子网络完成传输和交换。这些信息中除了大量金融行业自身的机密数据外，还包括海量与客户相关的账户数据、交易数据和客户基本信息等敏感数据。这些信息数据涉及到金融机构和客户的资金安全，容易成为金融违法犯罪活动所针对的目标。与此同时，全球数据总量包括金融领域数据量每年都呈指数增长态势，增加了金融业的数据管理负担。而网络应用的普及和计算机技术的不断发展，又使得黑客的攻击活动变得更加难以追踪和防范。在此背景下，金融信息安全和隐私保护问题更加突出，这也成为整个金融行业共同面临的一项重大挑战关键词：量子保密通信；金融业；信息传输安全引言随着金融信息化发展和数据规模不断扩大，数据管理成为金融业运营和管理面临的一大难题，其中信息传输是最易遭受攻击且难以防范的环节。量子保密通信作为一种安全性较高的信息传输方式，在金融业具有广泛的应用前景。然而，目前来看，量子保密通信技术短期内还无法实现在金融业中的大规模应用。下一步量子保密通信技术研发和推广运用需要把握以下几个关键点：一是推进量子保密通信“稳定、高速、远距离”是规模化应用的前提；二是加快量子中存储技术的发展是实用化应用的关键；三是建立规范、统一的量子通信标准是与金融业融合发展的基础。为此，提出如下建议：一是加大科研投入，攻克量子保密通信核心技术难关、实现量子中继使用和远程传输；二是建立政、银、校、企协同合作机制，共同推进量子保密通信发展，特别是要重视货币当局、金融监管当局的参与，防范新技术应用中的操作风险；三是加强基础设施建设，建立量子通信广域网络，满足金融系统跨地区、跨领域、跨机构的信息保密传输需求。 1金融业信息传输的特点在金融信息化环境下，信息传输成为金融活动的基础环节之一。随着互联网金融和新兴金融业务的快速发展，金融机构的信息传输需求变得更加旺盛，金融交易、客户关系、金融监管、跨境金融业务等无一例外地需要依托于信息传递或交换。金融信息的传输与交换，成为金融机构运转不可或缺的重要环节，海量信息的高效、安全、隐蔽传输成为金融机构的日常运营、管理的重要事项。对于金融业信息传输而言，最突出的特点在于安全性，保障信息安全、可靠地传输是金融业信息传输的重中之重。信息传输安全无论对于金融机构还是金融消费者而言，都尤为重要，这关系到金融机构和金融消费者资金的安全，也关系到金融机构的稳健运行，一旦信息传输过程中遭受严重攻击，将会带来无法估量的损失（谢清河，2014）。然而，在网络信息时代，金融业信息传输面临着窃听、篡改、破译密码等网络攻击的威胁。此外，随着信息科技水平的不断提高，不法分子所使用的攻击手段也愈发多样且经常变换，使得金融机构和金融消费者难以应对，金融领域信息传输的安全问题越来越突出。这就要求金融机构乃至整个金融体系必须不断更新、升级信息安全防护措施，采用更加先进的技术手段才能保障信息传输的安全性。 2金融业信息传输的方式从金融业信息传输的方式来看，主要分为有线和无线两大类型，分别运用于不同的场景之中。其中，有线信息传输主要应用于容量大的静态设备之间的数据传输，如金融机构与监管当局之间、金融同业之间、金融机构内部数据中心之间的数据传输，通过电缆、光纤等方式进行有线通信；而金融机构后台与移动端应用（如手机APP、移动POS机等）的连接，主要采取无线信息传输方式。需要说明的是，有线传输与无线传输都属于传统网络信息传输的范畴。 3量子保密通信在金融业的应用对于金融业来说，数据传输和交换是金融系统正常运行的基础，保障信息、数据的高效、安全传输和交换是金融机构必须要面对和解决的问题（杨利民和於学松，2018）。量子保密通信技术能够在物理层面实现金融数据加密传输，满足金融通信的安全需求，具有重要的战略意义。我国在量子保密通信领域具有领先优势，为国内金融系统实现信息保密传输提供了支撑和保障。我国货币当局、商业银行都在积极探索量子保密通信的应用场景，致力打造更加安全的金融业信息传输系统。2017年，人民银行组织开展量子保密通信技术验证和应用示范项目，实现了商业银行之间“人民币跨境收付信息管理系统（RCPMIS）”的加密通信。中国银行基于国家量子保密通信“京沪干线”，启动京沪异地生产和灾备数据中心之间量子加密传输应用项目，成功实现该行京沪异地数据中心间生产运维数据的量子加密传输，提升了数据在跨地域、跨管理域长距离传输过程中的安全性。工商银行作为试点单位参与了量子保密通信“京沪干线”技术验证及应用示范项目，并率先实现了电子档案数据在同城内量子加密传输（吕仲涛，2017）。交通银行首次实现将量子通信技术应用于网络银行实时交易。北京农商行运用量子加密通信技术，实现总行、数据中心、业务处理中心之间的办公、生产、同城灾备数据的安全传输。徽商银行运用量子通信技术，实现该行与中国金融认证中心间的数字证书信息端到端加密。网商银行通过部署量子保密通信设备，实现京沪之间信贷业务数据的量子通信加密传输。总之，在我国，量子保密通信技术正逐步运用于金融业的信息传输和交换之中，在提高金融业信息传输安全性和效率性方面取得了初步成效。目前，尽管量子保密通信的实用化通信距离已经达到400km，工作频率达到GHz，但用于商用系统的工作频率仅为50MHz，通信距离为50km，安全码率仅为kb/s级，与金融业的实际应用需求还存在较大差距。换言之，基于现有的量子保密传输技术，尚未在通信距离、通信速率、抗干扰力等方面形成对金融业现有通信系统的明显优势。要突破这些瓶颈，必须研制更加稳定、高速、远距的量子保密通信系统。这就需要强化硬件上的支持，如高速单光子源、高速量子随机数发生器等。从发展趋势来看，中短期内或将推出1~10GHz高速实用化商用量子通信系统，有望为金融业的量子保密通信系统应用创造条件。结语

量子保密通信

量子保密通信实验引言自古以来,人们就希望各种保密的信息能安全地交流,于是便发明了各种密码术。但是随着加密方法的公开和科技的发展,各种加密方法都面临着被轻易破解的危险:如古老的凯撒密码就可以通过字频分析结合穷举法实现破解;而现在应用的最为广泛的RSA公钥密码体系理论上已被证明可以用Shor算法实现破解。迄今为止,只有一次一密的加密方案在理论上被证明是理想安全的。随着信息安全日趋重要,怎样保密通信已成为当今最为紧迫的问题之一。一次一密的加密方案安全性毋庸置疑,然而如何找到一条安全的途径,实现大量的密钥分发又成为一个关键的问题。于是基于量子不可克隆定理的量子密码学应运而生。量子密码学不仅是一门科学,而且是一门精巧的通信艺术。通过量子密码实验系统,不仅可以让我们直观的理解BB84协议和了解量子保密通信,并且可以进一步以此作为平台,进行一系列的科学研究。实验目的 1. 学习使用BB84协议实验中常用的仪器设备 2. 理解量子保密通信实验中BB84协议理论 3. 观测量子保密通信实验中的成码率，误码率，加密解密效果实验原理 BB84协议是Charles H. Bennett 与 Gilles Brassard 1984年提出的描述如何利用光子的偏振态来传输信息的量子密钥分发协议:发送方Alice和接收方Bob用量子信道(如果光子作为量子态载体,对应的量子信道就是传输光子的光纤)来传输量子态；同时双方通过一条公共经典信道(比如因特网)比较测量基矢和其他信息交流,进而两边同时安全地获得和共享一份相同的密钥。 BB84协议基本条件首先是拥有一个量子信号源，并可以随机地调制产生两套基矢总共四种不同的量子态信号；其次，调制后的量子信号可以通过一个量子信道如光纤或者自由空间来进行传输；再次，接受到的量子信号可以被有效地测量，其中测量所用的基矢也是随机选择的，同时需要一个辅助的经典公共信道可以传输经典的基矢对比等信息。另外该经典公共信道要求是认证过的，任何窃听者虽

全球量子保密通信网络发展研究

Computer Science and Application 计算机科学与应用, 2018, 8(10), 1628-1641 Published Online October 2018 in Hans. https://www.360docs.net/doc/142964557.html,/journal/csa https://https://www.360docs.net/doc/142964557.html,/10.12677/csa.2018.810179 Development Analysis on Global Quantum Secure Communication Network Feifan Chen1, Xinyu Hu1, Yinghao Zhao1, Yongzhan Hu2, Zhengzheng Yan1, Hongxin Li1,3 1PLA Strategic Support Force Information Engineering University, Luoyang Henan 2Zhengzhou Audit Center, Zhengzhou Henan 3State Key Laboratory of Cryptology, Beijing Received: Oct. 7th, 2018; accepted: Oct. 22nd, 2018; published: Oct. 30th, 2018 Abstract With the popularization of international Internet technology and the rapid development of quantum information technology, the construction of quantum secure communication networks (QSCN) has received extensive attention and the strategic significance of developing quantum secure commu-nication technologies is becoming more and more important. This paper introduces and analyzes the construction of QSCN in major quantum R & D countries and regions such as the United States, the European Union, Japan and China around the world over the past decade in details. It re-searches and compares the pivotal technology used in the construction of typical QSCN. And the development trends and characteristics of future QSCN are summarized and forecasted. Keywords Quantum Cryptography, Quantum Private Communication, Quantum Communication Network, Quantum Key Distribution 全球量子保密通信网络发展研究陈非凡1，胡鑫煜1，赵英浩1，胡勇战2，闫争争1，李宏欣1,3 1中国人民解放军战略支援部队信息工程大学，河南洛阳 2郑州审计中心，河南郑州 3密码科学技术国家重点实验室，北京收稿日期：2018年10月7日；录用日期：2018年10月22日；发布日期：2018年10月30日摘要随着国际互联网技术的普及和量子信息技术的飞速发展，量子保密通信网络建设受到了广泛关注，发展

量子保密通信在电力通信中的应用

量子保密通信在电力通信中的应用发表时间：2020-03-16T15:25:20.777Z 来源：《电力设备》2019年第20期作者：陈冠晟 [导读] 摘要：量子保密通信作为新时代的产物，有着传统保密模式难以比拟的优势，若将量子保密通信应用在电力通信当中，电力通信将获得绝对性的信息安全保障。（广东电网有限责任公司江门供电局广东江门 529000）摘要：量子保密通信作为新时代的产物，有着传统保密模式难以比拟的优势，若将量子保密通信应用在电力通信当中，电力通信将获得绝对性的信息安全保障。对此，本文以量子保密通信为研究对象，简单介绍量子保密通信的相关内容，阐述国内外量子保密通信技术在电力通信中的应用现状，分析当前应用存有的不足之处，并提出相应优化策略，希望能够进一步提升量子保密通信在电力通信的应用力度，为我国电力通信领域的各类信息提供强有力的安全保障。关键词：量子保密通信；电力通信；应用现状一、量子保密通信的相关内容（一）量子保密通信的简单介绍量子保密通信是以量子密钥分发技术为基础，其最大优势在于安全性能佳、失真度较低，从上个世纪九十年代初第一个量子密钥问世以来，量子保密通信便风靡国际，在国内外都得到了迅猛发展。在量子保密通信发展的三十多年间，通过科研人员大量的实验，现在的量子保密通信技术已经逐步走向成熟，理论及实验等方面都较为完善，当下实用化最强的则是量子信息技术。（二）量子保密通信与电网通信之间的关联电网通信关系到国民经济的发展，是各行各业发展及人们日常生产的关键，因此，电网通信的安全性至关重要，将直接影响国家能源安全以及国民经济的发展。随着国民经济发展进程的不断加快，我国电网通信的整体规模也随之不断扩大，过去电网通信的保密工作主要是依赖计算复杂程度，以来计算复杂程度的安全隐患也接踵而来：科技水平的不断发展促进了人们计算机水平的提高，由许多过去难以破解的计算难题都被逐一破解，当前尚未破解的计算难题在未来存在被破解的风险，一旦计算难题被破解，电网通信不再具有安全性与保密性，后果将不堪设想，例如2015年乌克兰电力部门的电网通信遭到了黑客恶意攻击导致乌克兰大面积停电，停电期间许多行业都被迫停业，造成了巨大的经济损失。量子保密通信技术作为信息化时代的新兴产物，有“海森堡测不准原理”和“不可克隆原理”作安全保障，其安全性是传统以计算复杂程度为依托的保密工作无法比拟的；另一方面，电网通信对安全性有特殊的要求，且随着科技的发展，今后电网通信对安全性的要求只高不低，传统保密工作将很难适应电网通信的发展需要，综上所述，量子保密通信工作是当下最适合电网通信安全的保密技术。二、量子保密通信在电网通信的应用现状量子保密通信具有高效、安全等特点，广阔的应用领域及应用前景吸引了众多的眼光，国际上有许多国家都纷纷加入量子保密通信的实验队伍，国际上赫赫有名的上市公司也同样前仆后继，有部分国家甚至成立了相关的实验机构，从国际对待量子保密通信的态度不难看出其商业价值及应用空间。（一）国外的应用现状美国早在2012年便有相关团队研究出将量子保密通信系统应用在电网通信系统当中，随之展示出了加密成果及控制指令，成功的开发出了相关的保密系统，随后将该保密系统应用在某高校的可信网络基础设施的电网系统中；同年，M2M即“可实现不间断机器之间的”相关服务问世，并广泛应用在电网系统的安全通信当中；近些年来，国外许多著名公司都专注于量子保密通信的应用工作当中，投入了大量的研发成本与研发精力，还有许多知名公司如美国“OakRidge”实验室及“IDQ”公司共同联合展开相关实验项目。（二）国内的应用现状 “十二五”以来，量子保密通信作为我国重点发展的前沿技术，已经被列入我国《中长期科学和技术发展规划纲要》当中，在电网通信方面的应用力度更是只多不少，“中国电科院”与“中科大”两大研究团队都相继开展了相关科研工作，在电网通信系统中安装相关量子保密通信系统，将最终成果与传统保密系统相比较，提出传统保密系统存在的不足之处，并制定相关的改善措施；在2015年，“中国电科院”与“中科大”共同致力于建设绝对安全、保密的电网通信，展开了“电力工业量子通信网”的研发工作，我国首次搭建电力工业量子通信网，这是极具意义的重大事件，相信在不久的将来我国一定能够突破当下的发展瓶颈，实现绝对安全、绝对保密的电网通信。三、电网通信应用量子保密通信的相关内容（一）量子保密通信的主要应用方向第一，利用量子保密通信保障电力业务，建议在电网通信系统中布置相关的量子保密通信链路，保证业务数据、管理数据等信息的安全传输，为重要场合的用电安全提供极大的安全保障；第二，利用量子保密通信调度电力业务，建议在电网通信系统的相关防火墙外设置相关保密技术，对其展开加密保护，杜绝恶意代码入侵事件的风险；第三，利用量子保密通信提高配电业务的安全性与保密性，建议制定相关量子密钥管理方案及操作流程，要周期性更换量子密钥，确保量子密钥的随机性；第四，应用在容灾备份方面，利用量子保密通信加强数据与数据之间的共享力度，并进一步强化数据传输的安全性能。（二）应用量子保密通信的优势及存有的不足之处优势：量子保密通信的安全性能极高，在电网通信中应用量子保密通信便可以绝对性的杜绝窃听，且量子保密通信具备不可克隆原理，窃听者无法对未知量子展开克隆工作，为电网通信提供了极大的安全保障。不足之处：虽然当下我国电网公司具有十分庞大的电网光线，同时具备十分强大的科研团队并且得到了国家的大力支持，但在量子保密通信应用方面，仍存在技术及管理方面的不足之处，这些不足之处严重束缚了量子保密通信的应用。（三）优化建议首先，建议电网公司务必要深入调研相关通信业务，要建立相应的信息系统安全生态表，根据不同效果划分安全等级，加强管理，明确不同程度的安全需要；其次，加大人才培养力度，可以加强与专业团队的合作力度，将有基础、有能力的人才送往学习，提高建设队伍各方面的软、硬实力；再次，建立相关的管理体系，确保量子保密通信系统应用具有一系列的标准规范。

揭秘量子保密通信一任何测量都无法穷尽量子信息XXXX0402.doc

揭秘量子保密通信一任何测量都无法穷尽量子信息20120402 2012年04月02日 12:38来源：大众科技报 E91量子通信协议示意图林立拿起电话，不用担心被窃听；通过网络传送一份保密文件，不用担心途中被窃取……随着社会的发展，人们对保密提出越来越多的需求，而各种保密通信体系也在不断地满足着这些需求。近日，国家互联网应急中心相关负责人表示，我国已成为网络攻击最大的受害国。确保信息安全，成为摆在我们面前的严峻课题。 2009年，量子政务网、量子通信网相继在我国建成。这两个可投入实际使用的量子通信网络，标志着原本停留在纸面和实验室的量子保密通信，已经开始在人们的日常生活中一展身手。什么是量子保密通信？保密通信分为加密、接收、解密3个过程：发送者将需要发送的内容通过某种加密规则（密钥）转化为密文；接收到密文后，接收者采用与加密密钥匹配的解密密钥对密文进行解密，得到传输内容。在整个通信过程中，如何保证密钥的保密性和不被破解是最为关键的问题。目前广泛用于网络、金融行业的密钥的安全性由数学计算来保证。量子保密通信的过程与此类似，只是用微观粒子携带的状态信息作为加密和解密用的密钥。可不能小看这看似“微小”的变化，它使密钥的安全性发生了翻天覆地的变化。因为量子密钥安全性不再由数学计算，而是由微观粒子所遵循的物理规律来保证，窃听者只有逾越物理世界的法则才有可能盗取密钥。而在当前看来，这几乎是不可能的任务。不仅如此，量子保密通信还使窃听者无处藏身。因为任何窃听行为都会扰乱传送密钥的量子状态，从而留下痕迹。

资料图：量子态隐形传输是一种全新通信方式，它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息，是未来量子通信网络的核心要素。如何实现量子保密通信？量子保密通信真正进入科学家的视野是在1984年。这一年，IBM华生实验室工程师本奈特（Charles Bennett）和布拉萨德（Gilles Brassard）提出了全新的BB84保密通信协议。量子的某些基本物理特性开始成为保密通信中的主角。和其他的保密通信协议一样，本奈特和布拉萨德的方案中也有一个信息发送者爱丽丝和一个接收者鲍勃。不同的是，爱丽丝用光子的不同偏振态来传输密钥的键值。爱丽丝按照直线（上下或左右）或者对角线（与垂直呈45度夹角）偏振的方式发出携带着不同信息的光子。鲍勃收到光子后，并不知道发送方式，只能随机选择测量方式。当他的测量方式与爱丽丝的相同时，就能得到正确的密钥值，如果测量方式错误，光子就有一半概率给出错误的密钥值。最后，爱丽丝可以通过公开渠道告诉鲍勃正确的测量方式，从而筛选出正确的键值构成密钥。如果有人企图窃听又会如何呢？按照海森堡测不准原理，任何测量都无法穷尽量子的所有信息。因此，窃听者要复制一个完全相同的光子根本是不可能的事情。他只有在中途拦截光子进行测量，然后按照测量到的信息发送一个相同的粒子。

浅析量子保密通信技术及应用

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/142964557.html, 浅析量子保密通信技术及应用作者：詹晓丹来源：《科技信息·下旬刊》2018年第01期摘要：量子保密通信相比传统通信拥有诸多优势，具有绝对安全和保密属性，是安全信息传输的终极解决方案，越来越受到国家、行业、企业的重视与关注，并逐步成为具有顶层战略意义的重要领域和发展方向。目前，我国量子保密通信技术和产业化已处于世界领先水平。本文将围绕量子保密通信技术原理、量子保密通信主要产品、组网和典型应用案例等几方面展开，进行阐述与介绍。关键词：技术概述；主要产品；应用案例引言伴随着我国经济的飞速发展和综合国力的不断提高，高速、安全数据传输的需求正在不断增长。量子保密通信技术克服了传统信息安全技术内在的安全隐患，是目前唯一的安全性得到严格证明的通信安全技术，也是目前唯一实现了实用化、达到产业化水平的量子技术。 1量子保密通信技术概述 1.1 技术原理量子保密通信是基于量子密钥分发的密码通信解决方案。其技术原理如下：（1）量子密钥分发采用单个量子（通常为单光子）作为信息载体。（2）窃听者可以在截取单光子后测量其状态，根据测量结果发送一个新光子给接收方。但根据量子力学中的海森堡测不准原理，这个过程会引起光子状态的扰动，发送方和接收方可通过一定的方法检测到窃听者对光子的测量，从而检验他们之间所建立的密钥的安全性。（3）量子力学的不可克隆原理，保证了未知的量子态不可能被精确复制。（4）量子密钥分发方法自动地保证产生绝对随机的密钥，不需要第三方进行密钥的传送。 1.2 量子保密通信协议目前最适合实用化的主流方案是基于诱骗态方案的BB84协议。诱骗态方案解决了分离光子数攻击问题，不需要单光子源，使用现有的激光源就能实现QKD，大大降低了系统的成

量子通信绝对保密

量子通信：绝对保密！林凯新闻背景 2015年底，英国物理学会《物理世界》评选的2015年度国际物理学领域的十项重大突破名列榜首的一项，就是中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究小组，在国际上首次成功实现多自由度量子体系的隐形传态。量子通信，是近年来很热门的一个词汇，但大多数读者对此都是云里雾里。这里我们就来做一点基本的科普。（）什么是“量子”和量子通信 “量子”不是一种粒子，而是微观世界的一种性质：物质或者粒子的能量和其他一些性质都倾向于不连续的变化。例如，当我们把通常光源发出的一束光通过衰减片进行反复衰减，其能量不断减弱，最后就会成为一份一份不连续的能量颗粒，这样不可分割的最小能量颗粒被称为单光子或光量子。也就是说，光量子是构成光的最基本单元，是光能的最基本携带者，不可分割。光在传播的同时还在振动，例如沿水平方向振动或沿竖直方向振动。如果把水平振动状态叫做“0”，竖直振动状态叫做“1”，利用这两个状态就可以加载一个比特的信息。但与经典比特不同的是，光量子比特不但可以处于水平振动状态（“0”）或竖直振动状态（“1”），还可以同时处于这两个状态的一种叠加状态（“0＋1”），存在这种所谓的量子相干叠加是量子世界与经典世界的根本区别。广义地说，量子通信是指利用量子比特作为信息载体来传输信息的通信技术。由于利用了量子力学的基本原理，量子通信能够在确保信息安全、增大信息容量等方面突破经典信息技术的极限。量子通信内涵很广泛，量子隐形传态、量子保密通信、量子密集编码等都属于量子通信范畴，而量子保密通信是目前最接近实用化的量子信息技术。（）为什么量子保密通信不可破解信息的安全传送是千百年来人类的梦想之一，然而经典信息很容易被窃取，因此保障通信安全的主要方法就是对信息进行加密。人们已经发展了各种各样的经典密码和加密算法，它们主要是利用计算的复杂性来确保通信安全——窃听者在没有破解密钥的情况下，在有限的时间内无法完成破译所需的大量计算。但是，数学的不断进步可能使得一些现在看起来无法利用数学方法破解的加密解密算法在未来得以破解。更为严峻的是，计算能力的提升速度和潜力已远远超过了人们最初的想象，经典密码加密技术对于通信安全的保障也显得远非预期那样可靠。量子通信系统的问世，重新点燃了建造安全的通信系统的希望。量子相干迭加会带来奇特的量子特性。例如，对于一个未知状态的单光子，要想精确复制它的状态是不可能的，这称为量子不可克隆原理。这是因为，若要对单光子的状态进行复制，就要首先对其进行测量，但量子相干叠加决定了测量会对单光子的状态产生扰动，因此无法获得其状态的精确信息，也就无法实现对其状态的精确复制。单个光量子不可分割和量子不可克隆原理这些量子世界的奇特性质，保证了量子保密通信的安全性。在量子保密通信过程中，发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。由于单光子不可分割，窃听者无法将单光子分割成两部分，让其中一

量子保密通信在电网业务应用的方案研究与设计

量子保密通信在电网业务应用的方案研究与设计摘要：电力通信网作为与电网共生并存的第二张实体网络，其通信的安全性对电网的运行有着很大的影响。文章以量子保密通信技术在电力通信网中的应用为出发点，给出了相应的架构设计原则，并为量子保密通信技术在北京城域配电自动化业务中的应用设计了相应的部署方案。该方案满足了电网生产领域中不同的业务需求及高安全等级通信的需求，为类似应用场景提供了参考，并从电力业务应用的角度提出量子通信技术的发展方向。 0引言近年来，陆续发生了乌克兰、以色列电网受攻击等重大安全事件，预示金融、电力、通信等涉及国家安全的信息基础设施面临着较大的风险隐患与安全威胁。目前，电力通信网络信息的传输安全主要使用经典保密通信模式或者专网专用、内外网隔离的策略，但各种加密方式的安全性仍然依托于密码算法的支撑，会话密钥被用在高级加密标准(Advanced Encryption Standard，AES）、数据加密标准（Data Encryption Standard，DES）等加密算法中，以保证通信的机密性、完整性。但是这种安全性是有条件的，它的密钥预交换共享过程依赖于计算复杂度，随着计算机处理能力的提升，基于传统安全加密机制的网络传输设备也面临着被破解的风险，黑客攻击带来的风险巨大且与日俱增。而量子保密通信是在量子力学的基础上利用量子态的不确定性、不可分割性和偏振性等性质，可以实现无条件安全通信。如果在电网生产领域中建设量子保密通信网络，则可以提高电网中的通信信息安全。本文首先对量子保密通信的原理进行了简单的介绍；然后就量子加密系统如何在电力通信网中进行应用给出了具体的架构设计方案；接着结合北京电力公司的业务特点，设计了北京城区某区域重要供电节点的配电自动化业务的设计部署方案，为量子保密通信技术在电网的实际应用提供参考；对量子保密通信技术未来的应用进行了展望。 1量子保密通信原理量子保密通信过程中，发送方和接收方采用单光子的状态作为信息载体来建立密钥。由于单光子不可分割，窃听者无法将单光子分割成2部分，让其中一部分继续传送，而对另一部分进行状态测量获取密钥信息。由于量子测不准原理和不可克隆定理，窃听者无论是对单光子状态进行测量或是试图复制之后再测量，都会对光子的状态产生扰动，从而使窃听行为暴露。数学上可以严格证明，若密钥是绝对保密的，且密钥长度与被传送的明文长度相等，那么通信双方的通信是绝对保密的。量子保密通信是以量子密钥分发（Quantum Key Distribution，QKD）为核心，基于量子不可克隆原理，通过单光子信号的量子通信协议和“一次一密”的方式，实现用户间无条件的安全通信，极大提高通信传输网络的安全水平。BB84

关于量子保密通信的综述

关于量子保密通信的综述前言二十世纪科学的发展，给我们人类社会带来了丰硕的成果：我们的家中拥有了电视，电话，各种型号的飞机在天空飞行，不同用途的卫星日夜环绕地球，世界上平均每三个人就有一只手机……回顾人类走过的五千年，这些伟大的发明让我们惊叹不已。在众多精灵中，电脑当之无愧为最耀眼的一个：它联接了世界的每一个角落，不分种族，不分肤色，不分信仰…一它让每个人处于信息的海洋，各种文化，思想，宗教信仰，政治观点的传播再也不为高山，大河，海洋和沙漠所阻隔。世界正变得紧密。谁也不能怀疑，电脑给我们的生活带来了明媚的阳光，但是谁也不会否认，一团乌云，信息安全问题的乌云，已经从二十世纪飘过来了，如果不能解决，这团乌云必定会给我们二十一世纪投下深深的阴影。信息安全问题已经让处于世纪晨曦的我们焦头烂额了：我们的邮箱竟然不知何时已经与他人共享；花费了几个月，搜集各种资料做成的计划书，正在被竞争对手阅览；银行卡中辛辛苦苦积攒的蒸发了；我们自认为绝对安全的商业机密，早已进入了别人的电脑；政府的国家机密，不知道什么时候飞到了另外一个国家…一群群长着猫头鹰眼睛的人，正在黑暗的角落里对着我们神秘的微笑。这朵乌云，已经让你我对着电脑目瞪口呆，让公司老总咆哮如雷，更让国家政府人员寝食难安…，恐怖组织让西方世界心惊，经济发展让东方世界奔忙，而信息安全让全世界头疼，赶走它，已经迫在眉睫了。因为如果不在下暴雨以前解决它，那它就注定会给这个世界带来暴风雨…，上帝神秘的盒子里，总是拥有福音：七十年前，海森堡就为我们拿到了这首曲谱，但是那时候还不能演奏它。现在，演奏它的时候到了，各种技术已经有了突破性的进展…

量子保密通信中的数据隐藏【开题报告】

毕业论文开题报告应用物理量子保密通信中的数据隐藏一、选题的背景与意义保密通信自古以来就是关系国家安全的大事。到了信息和网络时代的今天，保密和安全就更加重要了。传统的保密通信已经发展的相当成熟，而且借助于计算机已经变得非常复杂。然而提高加密算法的复杂程度和破译速度的提高是同时发生的。没有理论能证明，常规的加密算法是可以绝对安全的。而物理加密技术则利用光量子的物理本质使密钥传送，量子保密通信安全性以量子力学的测不准原理和不可克隆原理为依据，理论上可以证明是绝对安全的。从1984年量子密钥协议的提出和1992年量子密钥分发演示试验的成功以来，量子保密通信有了长足的发展。保密通信中的数据隐藏是指秘密资料分配给两方或多方，只有通过各方的合作才可能看到被隐藏的数据，这是当前保密通信的重要功能。可以运用特定的量子态实现两方之间的秘密分享。如果通过经典的方法只能获得隐藏数据中很少的一部分信息。只有通过共同的量子核对才可以打开被隐藏秘密文件，这要求各方具有分享量子纠缠的量子通道或者要求他们的直接配合。然而数据隐藏的安全性还没达到密钥分配的绝对安全性，这有待人们的进一步研究。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题研究量子通信中的数据隐藏技术，了解量子数据隐藏的基本方式，掌握数据隐藏的原理与过程，拟解决的主要问题是各通信方之间共享量子纠缠由Bell态扩展到广义Bell 态的情况下如何实现数据隐藏。三、研究的方法与技术路线通过学习和查阅文献，以当前研究的成果入手，研究量子数据隐藏的过程，针对不同条件得到对应的数据隐藏方案。四、研究的总体安排与进度： 2010-11～2010-12 文献调研,完成《文献综述》、《文献翻译》、《开题报告》。 2011-1～2011-3 完成量子数据隐藏研究内容。 2011-4-1～2011-4-20 撰写完成论文。 2011-5 毕业论文答辩。

揭秘量子保密通信

揭秘量子保密通信 E91量子通信协议示意图拿起电话，不用担心被窃听；通过网络传送一份保密文件，不用担心途中被窃取……随着社会的发展，人们对保密提出越来越多的需求，而各种保密通信体系也在不断地满足着这些需求。近日，国家互联网应急中心相关负责人表示，我国已成为网络攻击最大的受害国。确保信息安全，成为摆在我们面前的严峻课题。 2009年，量子政务网、量子通信网相继在我国建成。这两个可投入实际使用的量子通信网络，标志着原本停留在纸面和实验室的量子保密通信，已经开始在人们的日常生活中一展身手。什么是量子保密通信？保密通信分为加密、接收、解密3个过程：发送者将需要发送的内容通过某种加密规则（密钥）转化为密文；接收到密文后，接收者采用与加密密钥匹配的解密密钥对密文进行解密，得到传输内容。在整个通信过程中，如何保证密钥的保密性和不被破解是最为关键的问题。目前广泛用于网络、金融行业的密钥的安全性由数学计算来保证。量子保密通信的过程与此类似，只是用微观粒子携带的状态信息作为加密和解密用的密钥。可不能小看这看似“微小”的变化，它使密钥的安全性发生了翻天覆地的变化。因为量子密钥安全性不再由数学计算，而是由微观粒子所遵循的物理规律来保证，窃听者只有逾越物理世界的法则才有可能盗取密钥。

而在当前看来，这几乎是不可能的任务。不仅如此，量子保密通信还使窃听者无处藏身。因为任何窃听行为都会扰乱传送密钥的量子状态，从而留下痕迹。资料图：量子态隐形传输是一种全新通信方式，它传输的不再是经典信息而是量子态携带的量子信息，是未来量子通信网络的核心要素。如何实现量子保密通信？量子保密通信真正进入科学家的视野是在1984年。这一年，IBM华生实验室工程师本奈特（Charles Bennett）和布拉萨德（Gilles Brassard）提出了全新的BB84保密通信协议。量子的某些基本物理特性开始成为保密通信中的主角。和其他的保密通信协议一样，本奈特和布拉萨德的方案中也有一个信息发送者爱丽丝和一个接收者鲍勃。不同的是，爱丽丝用光子的不同偏振态来传输密钥的键值。爱丽丝按照直线（上下或左右）或者对角线（与垂直呈45度夹角）偏振的方式发出携带着不同信息的光子。