信通院工程师韩超:搭建完善测评体系 推动量子保密通信技术发展
通信产业网|2018-09-28 08:39:24
作者:党博文来源:通信产业网

【通信产业网讯】(记者 党博文)量子通信是基于量子力学原理进行信息传递的一种新型通信方式。量子通信具有极强的安全性,被认为是信息安全问题的最终解决方案之一。目前我国量子通信技术发展迅速,在量子保密通信技术领域已经实现产业化发展,但也面临诸多挑战。

作为国内权威的第三方检测实验室,中国泰尔实验室致力于建设全面的量子保密通信系统与设备的检测能力,为客户提供多维度、一站式的检测解决方案,在此次通信展期间,《通信产业报》(网)记者特别采访到中国信息通信研究院工程师韩超,他表示,完善的标准体系和有效的测评体系是推动量子保密通信技术的重要抓手。

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据韩超介绍,我国量子通信目前实现产业化的主要是在量子保密通信技术领域,虽然我国在量子保密通信产业起步较晚,但在政府、学术界和产业界的共同努力下,目前已达到世界先进水平,具体表现在以下三方面。

在技术研究方面,在潘建伟院士团队、郭光灿院士团队为代表的众多学者的努力下,我国量子保密通信的理论和应用水平实现了从落后到领先的跨越式发展,目前处于世界技术研究和应用的前沿阵地。

在核心设备方面,国盾量子、问天量子为代表的企业自主研发和生产了量子密钥分配终端设备,已广泛应用于量子保密通信网络中。

在网络建设方面,我国目前实现了多区域、多层级、大跨距的量子保密通信网络覆盖。发改委印发的《国家发展改革委办公厅关于组织实施2018年新一代信息基础设施建设工程的通知》将“国家广域量子保密通信骨干网络建设一期工程”列为支持重点。通过墨子号卫星试验,我国已具备实现量子保密通信广域网络的技术基础。

另外,传统通信行业的企业也纷纷参与到量子保密通信发展中来,像三大运营商、华为、中兴,以及中通建,大唐电信,神州数码,亨通光电等都在积极进行相关试验验证、产品研发、网络集成、标准制定等方面的工作。量子保密通信与传统通信的融合是当前研究的重点,韩超补充道。

无论何种技术,完善的标准体系和有效的测评体系都是推动其发展的重要抓手,泰尔实验室依托在量子保密通信领域的持续研究,目前已经建设了较为全面的量子保密通信系统检测能力。

韩超表示,量子保密通信可实现理论上无条件安全的信息通信,但在实际应用中,由于器件的非理想性以及环境影响等因素,其实际安全性和稳定性会受到影响,因此必须对量子保密通信系统和设备进行检测,以保障通信过程的安全性和可靠性。

据介绍,针对量子保密通信的特点,信通院在与行业领军企业和研究机构紧密沟通合作,结合已有检测能力的基础,建立了针对量子密钥分发系统、量子密钥管理系统和量子加密应用系统等检测能力。

在检测方面,韩超表示,量子密钥分配设备和系统方面,泰尔实验室可对单光子特性、攻防特性、稳定性以及电磁兼容性、系统成码特性等进行多方面的检测。在这些检测当中,安全密钥的随机性,以及系统对特洛伊木马攻击、强光攻击、分光攻击等攻击行为的防护功能都是保证系统通信安全的关键;系统在线路干扰下的稳定性则是保障系统稳定运行的重要指标。

韩超表示,与传统光通信系统不同,量子保密通信是采用单光子级别的光脉冲信号来传输密钥信息,由于单光子信号的功率极低,传统的光学测试仪器无法进行检测,对此,泰尔实验室专门针对单光子脉冲信号的检测搭建测试系统,该系统所进行的平均光子数检测,主要用于检验量子保密通信系统中单光子脉冲平均光子数的理论设定值与实际之间的差异,如果二者相差较大,则有可能会给系统的安全性带来漏洞。

值得一提的是,该测试系统所检测的量子光信号平均光子数测试系统可以读取量子光信号的平均光功率,计算得到每秒和每脉冲的平均单光子数。

目前我国量子保密通信产业发展取得了一定的成果,但韩超也向我们阐述了产业发展面临的两方面问题。

第一方面是目前国内还没有形成完善的标准体系和有效的测评体系。韩超表示,没有形成完善的标准体系和有效的测评体系,是制约量子保密通信发展的问题之一,相信随着产业的进一步发展,这两个体系应该都会逐步建立,最终对产业起到促进作用。

另一方面是国内量子保密通信产业链中的核心器件依赖进口。韩超表示,我国量子保密通信产业链中的大量核心器件,如如高性能的单光子探测器、脉冲激光器等,目前还较依赖于进口,成本、器件稳定性、安全性等方面都得不到保障,受制于人。

韩超表示,目前国内产业界已经开始自主研发量子保密通信关键核心器件,实现全产业链的国产化对于量子保密通信产业的发展至关重要。

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责任编辑:党博文

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