我國(guó)量子保密通信具備了全面檢測(cè)能力,但產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨一些問(wèn)題
量子保密通信是國(guó)家重點(diǎn)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚,但在政府、學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的共同努力下,目前已達(dá)到世界先進(jìn)水平。而量子保密通信與傳統(tǒng)通信的融合是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
中國(guó)信息通信研究院作為信息社會(huì)創(chuàng)新發(fā)展的思想庫(kù)和使能者,也在量子保密通信領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究。中國(guó)信息通信研究院在2018中國(guó)國(guó)際信息通信展(以下簡(jiǎn)稱PT展)上重點(diǎn)展出了在量子保密通信系統(tǒng)檢測(cè)方面的能力與成果,同時(shí)還展示了部分產(chǎn)業(yè)研究成果與標(biāo)準(zhǔn)化的工作。
量子保密通信實(shí)際安全性、穩(wěn)定性備受關(guān)注
之所以要對(duì)量子保密通信系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)是因?yàn)榱孔颖C芡ㄐ爬碚撋峡蓪?shí)現(xiàn)無(wú)條件安全的信息通信,但在實(shí)際應(yīng)用中,由于器件的非理想性以及環(huán)境影響等因素,其實(shí)際安全性和穩(wěn)定性會(huì)受到影響。因而對(duì)量子保密通信系統(tǒng)和設(shè)備進(jìn)行檢測(cè),保障通信過(guò)程的安全性和可靠性至關(guān)重要。
中國(guó)信息通信研究院工程師韓超在接受通信世界全媒體記者采訪時(shí)表示:“針對(duì)量子保密通信的特點(diǎn),中國(guó)信息通信研究院在與行業(yè)領(lǐng)軍企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)緊密溝通合作,結(jié)合已有檢測(cè)能力的基礎(chǔ)上,目前已建立了針對(duì)量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)、量子密鑰管理系統(tǒng)和量子加密應(yīng)用系統(tǒng)等較為全面的檢測(cè)能力?!?/p>
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中國(guó)信息通信研究院工程師? 韓超
量子密鑰分配設(shè)備和系統(tǒng)方面,中國(guó)信息通信研究院泰爾實(shí)驗(yàn)室可對(duì)單光子特性、攻防特性、穩(wěn)定性以及電磁兼容性、系統(tǒng)成碼特性等進(jìn)行多方面檢測(cè)。在這些檢測(cè)當(dāng)中,安全密鑰的隨機(jī)性,以及系統(tǒng)對(duì)特洛伊木馬攻擊、強(qiáng)光攻擊、分光攻擊等攻擊行為的防護(hù)功能都是保證系統(tǒng)通信安全的關(guān)鍵;系統(tǒng)在線路干擾下的穩(wěn)定性則是保障系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的重要指標(biāo);這幾個(gè)方面的檢測(cè)需要重點(diǎn)關(guān)注。
不可否認(rèn)的是,量子保密通信設(shè)備檢測(cè)工作中也存在一些難點(diǎn)。與傳統(tǒng)光通信系統(tǒng)不同,量子保密通信采用單光子級(jí)別的光脈沖信號(hào)傳輸密鑰信息?!坝捎趩喂庾有盘?hào)的功率極低,大約在10的負(fù)8次方mW級(jí)別,傳統(tǒng)光學(xué)測(cè)試儀器無(wú)法進(jìn)行檢測(cè)。中國(guó)信息通信研究院本次展示的量子光信號(hào)平均光子數(shù)測(cè)試系統(tǒng),就是專門(mén)針對(duì)單光子脈沖信號(hào)的檢測(cè)而搭建的。該系統(tǒng)所進(jìn)行的平均光子數(shù)檢測(cè),主要用于檢驗(yàn)量子保密通信系統(tǒng)中單光子脈沖平均光子數(shù)的理論設(shè)定值與實(shí)際之間的差異,如果二者相差較大,則有可能給系統(tǒng)的安全性帶來(lái)漏洞。本次展示的量子光信號(hào)平均光子數(shù)測(cè)試系統(tǒng)可以讀取量子光信號(hào)的平均光功率,計(jì)算得到每秒和每脈沖的平均單光子數(shù)?!表n超如是說(shuō)。
三大方面推動(dòng)量子保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展
中國(guó)信息通信研究院除了建設(shè)較為全面的量子保密通信系統(tǒng)檢測(cè)能力,可提供多方面、多維度的檢測(cè)服務(wù)外,還公開(kāi)發(fā)表了《量子通信技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展》等專題報(bào)告。中國(guó)信息通信研究院將從產(chǎn)業(yè)研判、標(biāo)準(zhǔn)化研究與檢測(cè)服務(wù)等三大方面推動(dòng)量子保密通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。“作為國(guó)內(nèi)權(quán)威的第三方檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室,中國(guó)泰爾實(shí)驗(yàn)室將致力于建設(shè)全面的量子保密通信系統(tǒng)與設(shè)備的檢測(cè)能力,為客戶提供多維度、一站式的檢測(cè)解決方案?!表n超表示。
當(dāng)然,我國(guó)量子保密通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展還面臨一些問(wèn)題。一方面,目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有形成完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和有效的測(cè)評(píng)體系。但隨著產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,這兩個(gè)體系會(huì)逐步建立,最終對(duì)產(chǎn)業(yè)起到促進(jìn)作用。
另一方面,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化對(duì)于量子保密通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關(guān)重要,而國(guó)內(nèi)量子保密通信產(chǎn)業(yè)鏈中的核心器件,如高性能的單光子探測(cè)器、脈沖激光器等,目前還較依賴于進(jìn)口,成本、器件穩(wěn)定性、安全性等方面都得不到保障,受制于人。目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)界也開(kāi)始自主研發(fā)量子保密通信關(guān)鍵核心器件,拓展上游核心器件的研究和生產(chǎn)?!跋嘈旁跇I(yè)界的不斷協(xié)同努力下,我國(guó)量子保密通信將迎來(lái)更快的發(fā)展。