基于量子的數(shù)據(jù)通信安全應(yīng)用研究

陳立佳 劉菲 史銘 趙波

摘要：現(xiàn)代社會(huì)人們和各類機(jī)構(gòu)越來(lái)越多的傾向于借助互聯(lián)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行信息交流，這個(gè)過(guò)程中信息數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、傳輸和存儲(chǔ)都是借助于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)相關(guān)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。但信息在網(wǎng)絡(luò)傳輸過(guò)程中卻存在著眾多的安全問(wèn)題。本文提出了一種基于量子密鑰分配技術(shù)的數(shù)據(jù)安全通信網(wǎng)絡(luò)，以保證在信息傳輸中的安全問(wèn)題，提升信息傳輸過(guò)程中的安全性。由密鑰生成控制服務(wù)器、經(jīng)典交換機(jī)、QKD系統(tǒng)等設(shè)備組成，將量子通信技術(shù)應(yīng)用于專用數(shù)據(jù)保護(hù)的通信網(wǎng)絡(luò)，大幅提高了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)通信 量子密鑰分發(fā) 量子密碼終端 密鑰中繼

ABSTRACT：Modern society， people and various organizations tend to use the Internet to exchange information， the process of the production， transmission and storage of information data is the use of computer hardware technology， storage technology and network related technology to achieve. But there are many security problems in the process of information transmission. In this paper， a data security communication network based on quantum key distribution is proposed in order to guarantee the complete problem in information transmission， and to improve the security of information transmission. Safety communications network based on quantum key distribution technology is proposing in this paper， composing by secondary system， key generation control server， the classic switch， QKD system and other equipment. The application of quantum communication technology in the communication network of private data protection has greatly improved the security of network data transmission.

Keywords：Data communication； Electric Power Secondary System； quantum key distribution； quantum cryptography equipment； Quantum Key Relay

量子保密通信是基于量子密鑰分發(fā)的密碼通信解決方案，量子密鑰分發(fā)不依賴于計(jì)算的復(fù)雜性來(lái)保證通信安全，而是基于量子力學(xué)基本原理。只要能夠在通信雙方成功的建立密鑰，這組建立的密鑰就是絕對(duì)安全的，并且這種密鑰是具有絕對(duì)隨機(jī)性的，從原理上無(wú)法破解。由于量子密碼系統(tǒng)基于的這種隨機(jī)性，其安全性不因數(shù)學(xué)水平和計(jì)算能力的提高受到威脅，所以不僅是現(xiàn)在，而且在未來(lái)利用量子密碼系統(tǒng)加密的信息都是安全的。由此，人類目前已知的唯一具有長(zhǎng)期安全性保障的通信解決方案是量子保密通信。并且在世界范圍內(nèi)已有量子通信網(wǎng)絡(luò)初步建成并運(yùn)行。

在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)上，使用量子通信保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕岣邤?shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性、安全性和穩(wěn)定性，是一個(gè)值得研究和發(fā)展的方向，兩者結(jié)合能夠有效保證數(shù)據(jù)在通信過(guò)程中的安全可靠。……