軟件定義的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究

馬彰超，曹 原，董 凱，趙永利（.國科量子通信網(wǎng)絡(luò)有限公司，北京0093；.北京郵電大學(xué)，北京00876）

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的普及，網(wǎng)絡(luò)信息安全越來越受到人們的重視。特別是美國“棱鏡門”事件被曝光后，各國在網(wǎng)絡(luò)信息安全方面的投入開始加大，防止網(wǎng)絡(luò)竊聽、保障信息安全可靠傳輸再次受到各國的高度重視。基于量子通信的量子密鑰分發(fā)（QKD——quantum key distribution）技術(shù)的出現(xiàn)及其實(shí)用化，為網(wǎng)絡(luò)信息安全的發(fā)展開辟了一條新的道路。

量子通信作為量子信息科學(xué)的重要分支，是利用量子態(tài)作為信息載體的全新通信技術(shù)。量子通信不同于以電磁波為信息載體的經(jīng)典通信，其具備由“測量塌縮理論”“海森堡測不準(zhǔn)原理”和“量子不可克隆定律”等量子力學(xué)基本定律帶來的全新特性，使得量子密鑰分發(fā)具有理論上無條件安全的優(yōu)勢［1-2］。以量子密鑰分發(fā)作為安全支撐手段可以保障網(wǎng)絡(luò)信息傳遞的長期安全性。

歐盟發(fā)布的量子技術(shù)旗艦計(jì)劃《量子宣言》，將以量子密鑰分發(fā)為核心的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)作為網(wǎng)絡(luò)信息安全領(lǐng)域未來發(fā)展的重要方向。

美國、英國、奧地利、瑞士、日本等國家和地區(qū)都積極研究基于量子密鑰分發(fā)的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)和試點(diǎn)。同時，我國也先后開展了多項(xiàng)重大技術(shù)研究，針對量子保密通信局域網(wǎng)、城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)開展了相關(guān)實(shí)驗(yàn)和試點(diǎn)工作，包括用于連接城域網(wǎng)的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)京滬干線工程、星地一體化廣域量子保密通信網(wǎng)絡(luò)等。……