量子保密通信標準化現狀與發展分析

賴俊森，吳冰冰，湯瑞，趙文玉，張海懿

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量子保密通信標準化現狀與發展分析

賴俊森，吳冰冰，湯瑞，趙文玉，張海懿

（中國信息通信研究院技術與標準研究所，北京 100191）

基于量子密鑰分發的量子保密通信具有高安全性的特點，是未來保障信息安全的有效解決方案之一。近年來，我國量子保密通信試點應用及產業化逐步啟動，相關標準化制定需求日益明顯。對量子保密通信國內外相關標準的布局、制定現狀及發展趨勢進行分析，同時，對我國量子保密通信標準化工作進行分析展望，進一步提出未來相關標準化策略建議。

量子密鑰分發；量子保密通信；標準化

1 引言

量子通信利用微觀粒子系統的量子態或糾纏效應等進行信息或密鑰傳輸，由量子力學原理保證信息傳輸的絕對安全性，主要包括量子隱形傳態（quantum teleportation，QT）和量子密鑰分發（quantum key distribution，QKD）兩類[1]。量子隱形傳態基于通信雙方的糾纏分發、貝爾態測量和幺正變換，實現信息的直接傳輸。其中，量子態信息的傳輸仍需借助傳統通信方式輔助才能完成。目前，量子隱形傳態技術尚不成熟，是量子信息領域理論研究和實驗探索的前沿熱點[2]。量子密鑰分發通過量子態的傳輸和測量，首先，在收發雙方間實現無法被竊聽的安全密鑰共享；之后，再與傳統保密通信技術相結合，實現經典信息的加密傳輸。基于量子密鑰分發的保密通信稱為量子保密通信（quantum secure communication，QSC），作為量子通信領域中率先進入實用化的技術，近年來，量子保密通信在技術研究、試點應用和產業化推廣等方面均取得一定成果，發展較為迅速[3]。

我國面臨的信息安全形勢日益復雜，需要在政務、金融和關鍵基礎設施等領域進一步提高網絡信息安全的保障能力，量子保密通信的試點應用和產業推廣呈現較快發展趨勢[4]。2017年，量子保密通信“京滬干線”項目建成并通過驗收，“滬杭干線”“寧蘇干線”和“武合干線”等項目也相繼開始建設，全球首顆量子科學實驗衛星“墨子號”實驗研究同步推進。量子保密通信初步形成集技術研究、系統集成、建設運維和安全應用為一體的產業鏈，上下游企業積極探索基于量子保密通信的信息安全防護市場化應用。總體而言，我國量子保密通信技術的研究與應用發展處于世界先進水平，有望成為保障未來網絡信息安全的有效解決方案之一。但是，其應用與產業化發展同樣面臨一些困難和瓶頸。其中，量子保密通信系統的協議、器件、設備和網絡缺乏相應的技術規范和標準體系，已對其推廣應用和規模化部署形成了制約[5]。

目前，世界各國已經開展了量子保密通信技術的標準化研究工作，以歐洲電信標準化協會（ETSI）、美國云安全聯盟（CSA）和電氣與電子工程師學會（IEEE）等為代表的國外研究機構在該領域率先布局，并已取得一定研究成果[6]。中國通信標準化協會（CCSA）也于2017年6月成立了量子通信與信息技術特設任務組，開始啟動量子保密通信技術標準的研究工作。本文對國內外量子保密通信技術標準化研究的發展趨勢和最新進展進行研判分析，并對我國量子保密通信標準化工作進行展望以及提出發展策略建議。

2 國外量子保密通信標準化情況

在量子保密通信標準化研究方面，歐洲起步較早。ETSI于2008年9月牽頭成立了包括16家成員單位在內的ISG-QKD標準化工作組，展開前瞻性的標準化研究。ISG-QKD的研究包括4個方面，一是研究技術規范，包括對QKD系統的不同協議方案、主要器件、性能參數、設備接口和工作環境等方面進行定義和規范；二是提出測試方法，包括對QKD設備的光學器件、密鑰系統和協議參數進行可溯源的測試評估；三是推動安全認證，包括對實際QKD系統的器件屬性、安全漏洞和側信道進行分析和攻防測試，并推出安全可靠性的認證要求；四是提出應用需求，包括對QKD技術的應用場景、與現有網絡設備的集成以及應用接口的規范等方面的內容進行研究。

從2010年起，ISG-QKD標準組陸續發布了6項框架性的技術標準，為QKD技術標準化奠定了初步基礎。其中，應用案例標準（GS-002）提出QKD技術在數據鏈路層、網絡層、傳輸層和應用層中的使用模式以及數據中心、城域網、基礎設施控制、骨干網保護、高安全接入和長途業務6種應用場景[7]。物理接口標準（GS-003）對弱相干光源QKD系統實現方案進行規范，提出基于單光子相位調制的單向和雙向系統、基于糾纏光子對的QKD系統及基于連續變量的QKD系統的實現方案，并對QKD光源、調制器和探測器的原理及指標參數進行分析[8]。應用接口標準（GS-004）提出了上層安全加密應用程序與QKD密鑰管理層之間的應用接口協議，并對分布式QKD網絡中的密鑰交換、存儲、保護、同步和使用等環節進行規范[9]。安全驗證標準（GS-005）對QKD的協議安全性與系統現實安全性的差異進行分析，對QKD設備的安全性級別進行劃分，并給出基于量化參數的不同QKD系統的安全性證明[10]。模塊安規標準（GS-008）規定了QKD系統的安全要求、光學模塊性能要求、系統物理與邏輯接口、協議后處理算法和軟件安全性、操作環境和身份認證等方面內容[11]。光器件特性（GS-011）提出QKD系統中的光學元器件，主要包括弱相干光源和單光子探測器的關鍵指標參數，并且對光學器件參數的測試方法進行規范[12]。目前，ISG-QKD標準組正在進行3項標準項目的研究[13]，包括QKD系統特洛伊木馬攻擊防護（GS-10）、QKD發射機物理層參數規范（GS-013）以及QKD設備通信信道規范（GS-012），預計未來兩年內陸續發布。

近年來，美國也開始布局和開展量子保密通信的標準化研究工作。CSA于2014年成立量子安全防護工作組，發布了多項QKD技術與應用研究報告，對量子計算安全威脅、量子密鑰分發技術、量子安全加密算法以及基于QKD的量子保密通信技術與系統方案等問題進行研究與探討。IEEE也于2016年成立了軟件定義量子通信項目組（P1913），對量子通信技術在未來網絡中的應用層控制協議、配置方式和接口等問題展開研究并給出定義。總體而言，歐美等國家和地區在QKD技術標準化方面整體上仍處于起步階段，以ETSI為代表的歐洲研究機構在QKD技術規范和系統測試方面具有較好的研究基礎，發展相對較快。

3 我國量子保密通信標準化進展

隨著我國量子保密通信試點應用和產業化快速發展，其系統設備與網絡架構、技術規范和測試評價等方面的標準化需求也日益明顯。首先，通過對QKD系統接口、應用協議和服務應用的標準化，簡化QKD系統設備的研制開發流程，與現有的通信基礎設施和信息安全設備及其應用進行靈活集成，促進QKD應用部署。其次，對技術協議、系統器件和網絡架構的標準化，可以在不同的QKD系統設備供應商之間實現量子信號物理層或密鑰管理層的互操作，促進量子保密通信產業鏈和上游供應鏈的發展和成熟。最后，通過對QKD系統可靠性和現實安全性的驗證證明，提出具體量化的安全性指標要求和認真評估方法，為終端用戶的量子保密通信設備、系統和網絡的信息安全應用提供保障。

2017年6月，CCSA成立了量子通信與信息技術特設任務組（ST7），下設量子通信和量子信息處理兩個工作組。ST7任務組集中了量子保密通信產業鏈和相關技術領域的44家成員單位，基本涵蓋了我國量子保密通信技術研究和產業應用的主要力量。包括科大國盾量子、安徽問天、九州量子等QKD設備供應商，國科量子、亨通問天量子、神州量子等QSC網絡運營商，中國電信、中國移動、中國聯通和華為、中興通訊、烽火網絡等傳統通信企業，中國信息通信院、濟南量子技術研究院、中國科學技術大學、北京郵電大學、上海交通大學等相關研究機構以及中創為量子、中經量通等量子保密通信安全應用初創企業。

現階段，CCSA-ST7的量子保密通信標準研究的主要方向和內容：一，針對量子保密通信系統設備和網絡的量子傳輸層、密鑰管理層和加密應用層中的核心協議、關鍵器件、主要設備和管理技術進行技術規范，為構建具備互操作性，與經典光通信系統能夠融合的標準化量子保密通信系統提供支撐；二，研究量子計算攻擊對現有安全加密體系的威脅以及現實QKD系統中的非理想特性等因素引入的現實安全性問題，提出量子保密通信系統的安全性量化分析和評價標準，為量子保密通信設備系統和網絡應用提供安全性保障；三，研究QKD系統和網絡架構、運維管理、支撐系統和加密業務應用技術和相關標準規范，為量子保密通信技術與現有通信系統和信息安全應用基礎設施的集成與融合發展提供支撐；四，對量子保密通信系網絡中的可信中繼、密鑰池管理和端到端密鑰共享等組網技術以及未來可能實用化的量子存儲、糾纏純化和量子中繼等其他技術進行研究，提出量子保密通信網絡組網架構和節點技術方案的標準規范。

目前，CCSA-ST7任務組已經立項并正在開展2項國家標準的編寫制定和4項行業標準研究課題的研究工作。其中，《量子通信術語和定義》國家標準項目通過對廣義和狹義的量子通信技術以及量子通信所涉及的量子信息處理技術相關術語進行定義，以消除業界內部和外界對于量子通信行業中模糊概念的混淆和誤解，對量子通信技術所涉及的相關術語概念及其定義進行統一規范[17]。《量子保密通信應用場景和需求》國家標準項目對量子保密通信的應用場景、業務需求及其與現有信息通信系統進行集成的方案進行研究和規范，為QKD系統的集成應用提供參考[18]。《量子保密通信網絡架構研究》標準課題對量子保密通信網絡中的量子密鑰分發、管理和應用的功能模型、體系架構和交互接口進行定義和標準規范相關研究[19]。《量子密鑰分發安全性研究》標準課題對基于BB84協議和誘騙態調制方法的QKD系統現實安全性進行研究，并對協議、算法和器件等環節的安全威脅進行分析，對量化安全性評價方法提出參考建議[20]。《量子保密通信系統測試評估研究》標準課題對QKD系統的設備技術架構、關鍵參數指標以及系統功能與性能開展相關測評技術研究，并對后續的QKD系統技術要求和測試方法等相關標準規范的制定提供建議[21]。《量子密鑰分發與經典光通信系統共纖傳輸研究》標準課題對量子光信號與經典光通信強光信號共纖傳輸的應用場景、總體架構、關鍵技術及組網方案等內容開展研究，為QKD設備與現有光網絡通信設備的集成融合提出相關標準化建議[22]。下一步，ST7進行QKD標準化研究的重點方向是開展QKD設備技術要求和測試方法的標準制定；同時，針對QKD網元管理和網絡管理的基本功能和性能要求進行規范，在加密應用層面對密鑰中繼、存儲管理和加密協議接口等內容進行定義與標準化，實現不同廠商QKD設備在密鑰管理層和加密應用層的兼容互通。隨著ST7的成立和相關標準制定與研究課題等工作的逐步推進，基于QKD的量子保密通信技術應用將按需逐步從器件、系統、組網、測評、應用等方面開始進行標準規范，后續將有力支撐我國量子保密通信產業的健康快速發展。

同時，CCSA也在傳送網與接入網領域（TC6）的傳送網工作組（WG1）立項了《支持量子波道的WDM系統技術要求》標準研究課題，將對QKD系統與波分復用系統的共纖混合傳輸的組網模式、波長分配、信號隔離度、光信號功率等方面問題展開研究與測試驗證[23]。光器件工作組（WG4）立項了《量子密鑰分發關鍵器件和模塊技術要求研究》標準研究課題，研究QKD應用場景需求、關鍵器件與模塊、技術實現方案及其技術要求，為QKD系統的技術指標要求和測試評價規范標準化提供分析建議[24]。網絡與信息安全領域（TC8）的安全基礎工作組（WG4）立項了《量子密鑰分發技術及應用研究》標準研究課題，研究QKD技術基本原理、組網方案和應用場景，對應用和產業化發展以及QKD技術在通信運營商領域的推廣發展進行研究分析[25]。通過QKD技術在不同領域和多個技術方向的共同研究和標準化努力，有望形成技術研究與標準規范的發展合力，進一步加快量子保密通信技術與產業標準化發展進程。

4 量子保密通信與后量子安全加密

近年來，具備巨大信息攜帶量和超強并行計算處理能力的量子計算技術發展迅速，實用化通用量子計算機的研發可能在未來獲得突破性進展。量子計算技術于對現有的基于計算復雜度保證安全性的公鑰加密體制將構成嚴重威脅[14]。在應對量子計算帶來的安全威脅方面有兩種解決思路，一種是基于量子密鑰分發和對稱加密的量子保密通信（QSC）方案[15]，另一種是基于對現有加密體制進行升級，使其具備抗量子計算破解能力的后量子加密（post-quantum cryptography，PQC）方案[16]。QSC和PQC兩種路線在未來的量子安全信息加密應用中存在技術體制、演進路線和標準化的競爭。

對于QSC技術方案，其優點是QKD能夠基于量子力學原理保證密鑰交換安全性，通過采用一次一密的對稱加密體制對傳輸信息進行加/解密，從而實現理論上絕對安全的信息傳輸。但QSC方案的問題在于，首先，對稱加密體制并不適用于所有的信息安全加密應用，例如互聯網中廣泛應用基于身份認證和數字簽名的非對稱加密應用；其次，QKD系統自身存在應用局限，例如傳輸距離和安全密鑰速率有限，量子中繼技術尚不成熟，現實安全性可能存在漏洞，系統成本和維護要求高等；最后，QKD只解決了密鑰傳輸過程中的安全性問題，并不保證對稱加密體制和整個保密通信系統的整體安全性。

對于PQC技術方案，其優點是通過對現有的加密體制算法進行升級改進，例如網格編碼算法和橢圓曲線算法等，提供抵抗量子計算破解的新型信息加密技術，能夠與現有的信息安全系統實現兼容和平滑升級演進。但其最關鍵的問題在于，基于加密算法的改進和創新屬于階段性的解決方案，仍然只能提供可證明的信息安全性，無法應對未來可能出現的新型破解算法和進一步的算力提升，仍然可能面臨計算破解威脅。

在上述兩種技術路線的標準化發展方面，以美國國家標準技術研究院（NIST）為代表的標準化組織，在PQC方案算法和加密體制研究和標準化方面進展較快。2016年開始公開征集PQC算法進行評估對比驗證，計劃在2025年左右完成PQC算法標準體系，在量子計算技術實用化之前取代現有的信息安全加密標準體系。NIST的PQC標準研究計劃在全球信息安全業界產生重要影響，并推動PQC技術研究和發展提速。以CCSA為代表的標準化組織，主要關注基于QKD的QSC技術方案的研究應用和標準化，希望通過建立QKD網絡基礎設施，從根本上解決信息安全領域面臨的威脅。總體而言，美國在PQC技術研究和標準化方面處于領先，在QSC應用和標準化方面的公開報道較少，中國在QSC研究和應用方面的發展相對迅速。

5 我國量子保密通信標準化工作策略建議

標準化是引導和促進技術與產業發展的重要驅動力之一，也是新興技術產業發展成熟的必經之路[26]。在未來的全球量子保密通信技術與產業競爭中，相關技術要求和測評規范的制定以及標準化體系建設推廣能力和話語權對于國家科技實力競爭、企業生存發展和產業鏈做強做大都至關重要[27]。未來，隨著量子保密通信產業應用的進一步推廣以及相關技術研究機構、系統設備廠商和建設運營單位的發展壯大，量子保密通信以兼容互通、靈活集成和安全可靠為目標的標準研究工作將呈現加速發展趨勢，在完成目前基礎性標準項目制定和課題研究之后，未來有望在設備和系統技術要求規范、安全性證明和評價以及組網和加密應用體制等方面逐步發展，形成較為完整的標準規范體系。

需要指出的是，現階段我國量子保密通信標準化研究中，仍然面臨一些問題瓶頸。首先，基于QKD的量子保密通信屬于量子物理學、光學、通信和信息安全等多個學科相互交叉的前沿技術領域，技術標準化研究的難度較高。其次，QKD技術目前仍然處于不斷研究和發展階段，新型協議技術、系統器件和架構方案不斷涌現，現實系統安全性證明，系統漏洞攻擊技術和相應的防御解決方案也是研究領域的前沿熱點，技術方案的快速發展和迭代對于標準化研究的方向選擇和工作推進也提出很高的要求。最后，目前的量子保密通信設備和系統傳統通信設備相比，在實用化及工程化水平方面還較為有限，功能性能指標和設備集成度與可靠性等方面還需進一步提升，對技術要求、測試方法和安全性驗證等標準的研究和制定也會產生一定影響。

未來，進一步促進我國量子保密通信技術標準化工作的策略建議包括以下3個方面。一，依托國家重大科技項目和重點研究專項平臺的支持，進一步加強與各學科領域研究機構的交流與合作，將基礎研究領域的先進成果引入標準化研究工作，提升我國量子保密通信技術標準研究的自主創新能力。二，進一步整合量子保密通信產業中的產學研用各方面的技術資源和研究能力，形成合力重點突破量子保密通信應用中的系統技術指標要求、測試評價規范和組網應用架構等關鍵性標準體系，為推動應用和產業發展做出實質性貢獻。三，通過體制機制設計和產業政策引導，進一步鼓勵傳統通信設備制造商和網絡運營商積極參與量子保密通信技術標準化研究，從傳統通信技術領域借鑒成熟的標準體系架構和研究工作方法，提升量子保密通信技術標準化研究的工作質量和效率。

6 結束語

量子保密通信作為從理論上保證信息傳輸絕對安全性的通信技術，是未來保障網絡信息安全的有效解決方案之一。近年，我國量子保密通信技術的研究、試點應用和產業發展較為迅速，而技術應用與產業化的快速發展需要標準化工作的支撐和引導，世界多國都已開始布局量子保密通信技術標準化研究，我國在該領域的工作也已經展開。未來，在產學研用各界的密切配合和共同努力下，量子保密通信技術的標準化工作有望快速開展，為我國量子保密通信技術的研究推進、規模應用以及產業發展提供重要支持和保障。

[1] LO H K, CURTY M, TAMAKI K, et al. Secure quantum key distribution[J]. Nature Photonics, 2014, 8(8): 595–604.

[2] 周正威, 陳巍, 孫方穩, 等. 量子信息技術縱覽[J]. 科學通報, 2012, 57(17): 1498-1525.

ZHOU Z W, CHEN W, SUN F W, et al. A survey on quantum information technology[J]. Chinese Science Bulletin, 2012，57(17): 1498-1525.

[3] 吳華, 吳健健, 任準政, 等. 量子通信現狀與展望 [J]. 中國科學:信息科學, 2014, 44(3): 296-311.

WU H, WU J J, REN Z Z, et al. Quantum communication: status and prospects [J]. Scientia Sinica (Informationis), 2014, 44(3): 296-311.

[4] 賴俊森, 吳冰冰, 李少暉, 等. 量子保密通信研究進展與安全性分析 [J]. 電信科學, 2015, 31(6): 39-45.

LAI J S, WU B B, LI S H, et al. Progress and security analysis of quantum cryptography communication [J]. Telecommunications Science, 2015, 31(6): 39-45.

[5] 賴俊森, 吳冰冰, 湯瑞, 等. 量子通信應用現狀及發展分析[J]. 電信科學, 2016, 32(3): 123-129.

LAI J S, WU B B, TANG R, et al. Analysis on the application and development of quantum communication [J]. Telecommunications Science, 2016, 32(3): 123-129.

[6] ALLEAUME R, DEGIOVANNI I, MINK A, et al. Worldwide standardization activity for quantum key distribution [C]// Globecom Workshops, December 8-12, 2014, Austin, TX, USA. Piscataway: IEEE Press 2015: 656-661.

[7] European Telecommunications Standards Institute. Quantum key distribution use cases:ETSI-GS-QKD-002[S/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/qkd/001_099/002/01.01.01_60/gs_qkd002v010101p.pdf.

[8] European Telecommunications Standards Institute. Quantum key distribution components and internal interfaces: ETSI-GS- QKD-003[S/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/ QKD/ 001_099/003/01.01.01_60/gs_QKD003v010101p.pdf.

[9] European Telecommunications Standards Institute. Quantum key distribution application interface: ETSI-GS-QKD-004 [S/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/QKD/ 001_099/004/01.01.01_60/gs_QKD004v010101p.pdf.

[10] European Telecommunications Standards Institute. Quantum key distribution security proofs: ETSI-GS-QKD-005[S/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/QKD/001_099/ 005/ 01.01.01_60/gs_QKD005v010101p.pdf.

[11] European Telecommunications Standards Institute. Quantum key distribution QKD module security specification: ETSI-GS- QKD-008 [R/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/ etsi_gs/QKD/ 001_ 099/008/01.01.01_60/gs_QKD008v010101p.pdf.

[12] European Telecommunications Standards Institute. Characterizing optical components for QKD systems: ETSI-GS-QKD-011 [R/OL]. [2017-11-15]. http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/QKD/001_ 099/ 011/01.01.01_60/gs_qkd011v010101p.pdf.

[13] ETSI-QSC-Workshop: Industry Specification group in quantum key distribution [R/OL]. [2017-11-15]. https://docbox.etsi.org/ Workshop/2017/201709_ETSI_IQC_QUANTUMSAFE/TECHNICAL_TRACK/S02_JOINT_GLOBAL_EFFORTS/TOSHIBA_Ward. pdf.

[14] MOHSENI M, READ P, NEVEN H, et al. Commercialize quantum technologies in five years [J]. Nature, 2017, 543(7644): 171-174.

[15] Mark P. ETSI-QSC-Workshop: Working group for quantum safe cryptography [R/OL]. (2017-06-08)[2017-11-15]. https://docbox. etsi.org/Workshop/2017/201709_ETSI_IQC_QUANTUMSAFE/ TECHNICAL_TRACK/S02_JOINT_GLOBAL_EFFORTS/QSC_ PECEN.pdf.

[16] PENG C Z. ETSI-QSC-Workshop: Quantum communication in china satellite QKD and beyond[R/OL].(2017-06-08) [2017-11-15]. https://docbox.etsi.org/Workshop/2017/201709_ETSI_IQC_QUANTUMSAFE/TECHNICAL_TRACK/S01_WORLD_TOUR/ USTC_PENG.pdf.

[17] China Communications Standards Association. Quantum communication terminologies and definitions : CCSA-ST7- WG1 [R/OL]. (2017-12-27)[2017-12-30]. http://www.ccsa.org.cn.

[18] China Communications Standards Association. Quantum secure communication use cases and requirements: CCSA-ST7-WG1 [R/OL]. (2017-12-27)[2017-12-30]. http://www.ccsa.org.cn.

[19] China Communications Standards Association. Quantum secure communication network architecture: CCSA-ST7-WG1 2017B66[R/OL]. (2017-12-27)[2017-12-30]. http://www.ccsa.org.cn/ workstation/project_disp.php?auto_id=6259.

[20] China Communications Standards Association. Research on security proof and criteria of quantum key distribution: CCSA-ST7-WG2 2017B67 [R/OL]. (2017-09-26)[2017-12-30]. http://www. ccsa.org.cn/ workstation/project_disp.php?auto_id=6260.

[21] China Communications Standards Association. Test and evaluation of quantum secure communication system: CCSA- ST7-WG1 2017B65 [R/OL]. (2017-12-27)[2017-12-30]. http:// www.ccsa.org.cn/workstation/project_disp.php?auto_id=6258.

[22] China Communications Standards Association. Research on the co-fiber transmission of quantum key distribution and classic optical communication systems: CCSA-ST7-WG1 2017B64 [R/OL].(2017-12-27)[2017-12-31]. http://www.ccsa.org.cn/ workstation/project_disp.php?auto_id=6257.

[23] China Communications Standards Association. Technical specification of WDM systems with the support of QKD: CCSA-TC6-WG1 2017-YDB-09 [R/OL]. (2017-11-27) [2017-12-15]. http://www. ccsa.org.cn/workstation/project_ disp. php?auto_id =5987.

[24] China Communications Standards Association. Research on QKD device and module Technology requirements: CCSA- TC6-WG4 2017B23 [R/OL]. (2017-11-27)[2017-12-15]. http://www. ccsa.org.cn/workstation/project_disp.php?auto_id=6015.

[25] China Communications Standards Association. Research on quantum key distribution technology and application: CCSA- TC8-WG4 2016B72 [R/OL]. (2017-11-21)[2017-12-15]. http:// www.ccsa.org.cn/workstation/project_disp.php?auto_id=5677.

[26] 陳曉貝, 魏克軍. 全球5G研究動態和標準進展[J]. 電信科學, 2015, 31(5): 16-19.

CHEN X B, WEI K J. Global research and standardization progress of 5G[J]. Telecommunications Science, 2015, 31(5): 16-19.

[27] 朱浩, 項菲. 5G網絡架構設計與標準化進展[J]. 電信科學, 2016, 32(4): 126-132.

ZHU H, XIANG F. Architecture design and standardization progress of 5G network [J]. Telecommunications Science, 2016, 32(4): 126-132.

Analysis on the status and development of quantum secure communication standardization

LAI Junsen, WU Bingbing, TANG Rui, ZHAO Wenyu, ZHANG Haiyi

Technology and Standards Research Institute, China Academy of Information and Communication Technology (CAICT), Beijing 100191, China

Quantum secure communication based on quantum key distribution, which can provide theoretically unconditional security, is one of the effective solutions to ensure information security in the future. Recently, the application and industrialization of quantum secure communication in China has developed gradually, the demand for standardization has become increasingly apparent. The worldwide project plan, research status and development trend of quantum secure communication standardization were investigated, the problems and prospects of China’s standardization research were analyzed, and further suggestions to accelerate the standardization development were also proposed.

quantum key distribution, quantum secure communication, standardization

TN915

A

10.11959/j.issn.1000?0801.2018034

2017?11?07；

2017?12?11

國家自然科學基金資助項目（No. 61471128, No.61671159）；國家高技術研究發展計劃（“863”計劃）基金資助項目（No.2015AA015502）

The National Natural Science Foundation of China (No.61471128, No.61671159), The National High Technology Research and Development Program of China (863 Program) (No.2015AA015502)

賴俊森（1983?），男，博士，中國信息通信研究院高級工程師，主要研究方向為高速光傳輸、WDM/OTN、物理層監測、量子通信新技術。

吳冰冰（1984?），女，博士，中國信息通信研究院高級工程師，主要研究方向為光傳輸系統、高速光傳輸與光網絡、量子通信與量子信息技術。

湯瑞（1984?），男，中國信息通信研究院高級工程師，主要研究方向為高速光傳輸、WDM/OTN、光網絡技術等。

趙文玉（1973?），男，博士，中國信息通信研究院主任工程師，主要研究方向為高速光纖通信網、WDM/OTN、量子通信等光網絡新技術、標準制訂和系統測試評估等。

張海懿（1972?），女，中國信息通信研究院高級工程師、寬帶網絡研究部主任，主要研究方向為高速光纖通信網、自動交換光網絡、SDN和量子通信等新技術、體制標準制定、運營商技術咨詢等。