中國電信北京研究院光通信研究中心主任李俊杰在會上發表了題為“通信邁入量子安全時代”的演講。
李俊杰認為,我們的網絡正面臨各種安全威脅。首先是竊聽,當前最先進的竊聽技術是海底光纜的竊聽,對抗竊聽的手段就是加密,對抗加密的手段就是破譯,而這就是第二個安全威脅。最近幾年,我們對算法的破譯發展很快,隨著量子計算技術的發展,有科學家預測,現在這些密碼算法,在量子計算機可能只要幾分鐘就能破解。第三個是攻擊,包括物理攻擊和DDos攻擊。網絡需要新的手段來保證安全,所以量子通信技術應運而生。
量子通信可以很好地對抗竊聽和破譯這兩個威脅。量子密鑰分發是量子通信的一個分支,也是發展最為迅速的分支,其基本原理是利用量子不可克隆的原理,利用單光子作為載體。
如今,全世界各個國家都已把量子通信上升為戰略科研計劃,無論是美國、歐盟還是英國,都制定了相應的國家戰略,而且都投入了大量的資源。我國在這方面也走得非常快,中國電信無論是在科研方面還是在硬件方面都走得很靠前,已經建成了四個城域量子網,包括合肥、濟南、北京、上海。打造了京滬干線和杭滬干線,最近還助力墨子號成功上天。中國電信研究的是量子通信技術的實用化。
李俊杰介紹說,把現在這個量子設備跟經典加密設備之間建立一個量子密鑰的接口,把自協商的密鑰去掉,用量子QKD系統生成隨機密鑰,包括各種技術,分發到通信的雙方,通過這個密鑰來進行加密和解密。加密通信系統工作在三層,對上層業務系統是完全透明的,這是中國電信第一個開放系統。下一步會推動量子密鑰應用接口標準化,向企標和國標推進。
第二項工作是中國電信在世界上第一次實現了量子通道跟經典通道在同一個空間共纖傳輸。量子的輔助通道可以用經典通道來傳,最簡單的辦法是通過OSC。第二步是量子通道的單光子用一個波長來進行傳輸。中國電信研究院和科大國盾、中興通訊合作解決了這個問題。
李俊杰總結說,量子通信有三大優點,第一個是絕對安全,這套方案已經把現在的算法從算法安全提升到量子安全,可以應對量子計算時代的安全危機。第二個是高度實用性,把量子安全和運營商相結合,將其做成規模化的應用,用戶可以在骨干網實現共享,這樣可以降低門檻。第三個是業務開放性。
中國電信在量子通信實現了五大創新,一是開放型系統,二是標準化的接口規范,三是推出了量子加密IPSec VPN,也包括量子安全設備,四是量子加密OTN傳輸專線及設備,五是量子通道與經典通道共纖WDM傳輸。