中國(guó)電信唐建軍：創(chuàng)新量子安全通信架構(gòu)，積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化

9月13日消息（水易）第25屆中國(guó)國(guó)際光電博覽會(huì)在深圳開幕，同期舉辦的“量子通信技術(shù)及應(yīng)用”期間，中國(guó)電信股份有限公司北京研究院量子技術(shù)及應(yīng)用團(tuán)隊(duì)總監(jiān)、高級(jí)工程師唐建軍介紹了中國(guó)電信在量子通信領(lǐng)域的探索和實(shí)踐，以及面臨的挑戰(zhàn)。

據(jù)了解，中國(guó)電信是國(guó)內(nèi)最為重視量子科技發(fā)展的運(yùn)營(yíng)商。目前，中國(guó)電信深入推動(dòng)量子+，打造運(yùn)營(yíng)商級(jí)的安全能力。積極拓展量子產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)、頭部企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈的產(chǎn)學(xué)研用合作?；赒KD、PQC等技術(shù)體系，構(gòu)建涵蓋量子密鑰分發(fā)、量子密碼資源池和量子密碼管理平臺(tái)的量子安全基礎(chǔ)設(shè)施。

創(chuàng)新量子安全通信架構(gòu)，積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化

唐建軍介紹，中國(guó)電信積極推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作和量子安全通信架構(gòu)。標(biāo)準(zhǔn)化方面，牽頭在ITU-T SG13立項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，聯(lián)合牽頭完成ITU-T國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)3項(xiàng)，這是央企在推動(dòng)量子通信網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化過程中的重要成果。與此同時(shí)，牽頭QKD網(wǎng)絡(luò)和量子保密通信應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)共計(jì)9項(xiàng)。

架構(gòu)方面，中國(guó)電信自2017年開始，就提出了開放的量子安全通信架構(gòu)，將QKD與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)量子和通信的融合，通過對(duì)量子密鑰分發(fā)與業(yè)務(wù)加密進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)安全的通信。目前中國(guó)電信已經(jīng)完成業(yè)界首個(gè)量子通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（企標(biāo)）規(guī)范開放量子密鑰應(yīng)用接口，完成互通測(cè)試。

同時(shí)，在量子通信基礎(chǔ)設(shè)施方面，在2022年8月，中國(guó)電信承建的合肥量子城域網(wǎng)開通，成為目前規(guī)模最大、用戶最多、應(yīng)用最全的量子保密通信城域網(wǎng)。

唐建軍介紹，基于這張量子城域網(wǎng)，中國(guó)電信進(jìn)行了諸多應(yīng)用探索，例如與VoLTE、VoIP、衛(wèi)星等語(yǔ)音類加密應(yīng)用，還有會(huì)議、郵件、證件、物聯(lián)網(wǎng)等綜合加密應(yīng)用的拓展。

推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研用，促進(jìn)量子產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展

唐建軍表示，中國(guó)電信基于探索總結(jié)除了量子通信產(chǎn)業(yè)目前面臨的四大挑戰(zhàn)。

挑戰(zhàn)一：QKD技術(shù)取得了迅速發(fā)展，但遠(yuǎn)距離成碼率仍較低。理論上傳輸距離可以達(dá)到千公里，但是從實(shí)用化的角度，仍有很大差距，遠(yuǎn)距離傳輸只能在特別低的成碼率下運(yùn)行。目前光纖數(shù)據(jù)通信速率可達(dá)Tbps量級(jí)，QKD與之相差約9個(gè)數(shù)量級(jí)。

挑戰(zhàn)二：QKD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)領(lǐng)先全球，但周期長(zhǎng)、服務(wù)能力有限，另外投資也較高。目前每隔七八十公里都需要一個(gè)QKD去做中繼，每個(gè)QKD節(jié)點(diǎn)平均100萬(wàn)元量級(jí)。希望聯(lián)合產(chǎn)業(yè)降低成本，理論上成本隨著用戶規(guī)模的擴(kuò)大有很大的下降空間。

挑戰(zhàn)三：QKD網(wǎng)絡(luò)典型應(yīng)用初現(xiàn)，缺乏規(guī)模效應(yīng)。應(yīng)用的探索要考慮商業(yè)閉環(huán)，或者說是形成投資回報(bào)，要找到真正的剛需來(lái)拓展應(yīng)用，只有為業(yè)務(wù)買單的時(shí)候，整個(gè)產(chǎn)業(yè)才能真正蓬勃發(fā)展。

挑戰(zhàn)四：QKD安全標(biāo)準(zhǔn)與測(cè)評(píng)體系不完善，缺乏合規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)體系。如果QKD完全是個(gè)黑匣子就會(huì)導(dǎo)致難以評(píng)判QKD的好壞，需要一套易于量化的評(píng)測(cè)方案；另外QKD與QKD的互通，QKD與密鑰應(yīng)用設(shè)備互通缺乏標(biāo)準(zhǔn)；此外，還缺乏QKD的現(xiàn)實(shí)安全性、合規(guī)性檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，QKD密鑰的應(yīng)用也尚未納入合規(guī)體系。

面對(duì)這些挑戰(zhàn)，中國(guó)電信依托量子信息網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，成立量子通信開放實(shí)驗(yàn)室，通過產(chǎn)學(xué)研用，促進(jìn)量子產(chǎn)業(yè)規(guī)模發(fā)展。

具體而言，反對(duì)“筑墻設(shè)壘”“脫鉤斷鏈”加快探索量子密鑰的規(guī)模應(yīng)用示范，賦能更多應(yīng)用場(chǎng)景, 量增帶動(dòng)價(jià)降；高校及量子科技企業(yè)合作推進(jìn)關(guān)鍵器件的研制，研究新型協(xié)議，提高QKD的實(shí)用化水平；提高集成度、提升穩(wěn)定性、打造集成化、小型化的設(shè)備，降低設(shè)備價(jià)格，完善量子相關(guān)設(shè)備的評(píng)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)可量化的評(píng)估體系。

最后在落地應(yīng)用方面，完善量子密鑰在密鑰體系應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)體系，確保量子密鑰在垂直行業(yè)合規(guī)使用，完善密鑰生成設(shè)備之間的互通、以及與密鑰使用設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)體系。唐建軍強(qiáng)調(diào)，希望通過量子技術(shù)賦能千行百業(yè)，保障信息安全。

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