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一、方案簡介

某司研制的系列量子密碼通信設備與產(chǎn)品、以及開發(fā)的網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)信息安全量子解決方案，主要利用連續(xù)變量量子密碼技術(shù)實現(xiàn)，具有共纖傳輸性好、密鑰成碼率高、成本優(yōu)勢明顯、抗干擾能力強、與傳統(tǒng)網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)可充分融合等特點，在政務、國防、金融、能源、5G、人工智能、區(qū)塊鏈、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等領域都有重大應用價值和前景。

二、實現(xiàn)機制

利用作為載波的量子信號中滿足測不準關系的一對具有連續(xù)譜分布的物理參數(shù)（如相干態(tài)的相位和振幅）來調(diào)制和解調(diào)待傳輸?shù)碾S機數(shù)串，并從中提取安全密鑰。

連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)技術(shù)通常采用相干態(tài)或壓縮態(tài)來實現(xiàn)，不同于利用單光子信號實現(xiàn)的離散變量量子密鑰分發(fā)技術(shù)。

連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)的信息傳輸方式類似于經(jīng)典通信中的模擬通信，但兩者不完全一樣。

三、方案優(yōu)勢

能充分利用已有光纖信道實現(xiàn)共纖傳輸，很好地融合于現(xiàn)有光通信系統(tǒng)中，易于實現(xiàn)；

一次編碼可輸出多個密鑰比特，密鑰成碼率高，可實現(xiàn)高速量子保密通信；

采用相干檢測技術(shù)，具有天然抗背景光噪聲能力，可保障全天候量子保密通信；

輸出的每密鑰比特性價比高，相比其它量子技術(shù)具有明顯成本優(yōu)勢；

所需器件與經(jīng)典相干光通信具有良好技術(shù)融合性和無縫銜接性，易于產(chǎn)業(yè)化。

四、相關產(chǎn)品

（一）框式量子密鑰分發(fā)設備  

CVQKD-100系列產(chǎn)品,是自主研發(fā)的連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)終端設備。該系列產(chǎn)品利用高斯調(diào)制相干態(tài)協(xié)議(GG02協(xié)議）實現(xiàn)，用于解決光纖通信網(wǎng)絡中任意通信雙方間實時獲取安全密鑰問題，且可充分匹配密集波分復用技術(shù)，具有成碼率高、融合性好等特點。可應用于保護政務、國防、金融、能源、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等領域的數(shù)據(jù)與信息安全。

在光纖通信網(wǎng)中，用CVQKD-100系列產(chǎn)品為網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)中任意兩用戶獲取安全密鑰，以保護通信系統(tǒng)的信息安全。例如:可用于5G系統(tǒng)中兩基站間的安全通信。

（二）集成量子密鑰分發(fā)設備  

CVQKD-200系列產(chǎn)品是連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)終端設備。該系列產(chǎn)品利用本地本振方案實現(xiàn)，用于解決光纖通信網(wǎng)絡中任意通信雙方間實時獲取安全密鑰問題，且可充分匹配密集波分復用技術(shù)，具有成碼率高、融合性好、集成度高等特點?？蓱糜诒Ｗo政務、國防、金融、能源、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、人工智能等領域的數(shù)據(jù)與信息安全。

在光纖通信網(wǎng)中，用CVQKD-200系列產(chǎn)品為網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)中任意兩用戶獲取安全密鑰，以保護通信系統(tǒng)的信息安全。特別是，可將CVQKD-200系列產(chǎn)品嵌入到傳統(tǒng)光端機中。例如:用于5G系統(tǒng)中兩基站間的安全通信。 

（三）量子隨機數(shù)發(fā)生器  

QRNG系列產(chǎn)品是基于量子真空漲落機理的真隨機數(shù)發(fā)生器。該系列產(chǎn)品用于系統(tǒng)應用中隨機數(shù)源的提供，具有高速、穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、接口易用、隨機性好等特點?？蓮V泛應用于密碼系統(tǒng)、博彩、數(shù)值計算模擬等對隨機性要求較高的場合。

利用QRNG系列產(chǎn)品，可為云服務商和云端客戶提供真隨機數(shù)服務，是自主研發(fā)的移動客戶（如手機）網(wǎng)絡信息安全量子解決方案的核心器件之一。

（四）數(shù)據(jù)后處理器  

DPP系列產(chǎn)品是用于處理連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)原始密鑰的設備。該產(chǎn)品具有高處理速率、環(huán)境自適應、高協(xié)商效率、高吞吐量等特征?？捎糜诟黝惖托旁氡葪l件下的量子通信、量子信號處理;也可用于處理經(jīng)典通信系統(tǒng)中用戶間共享的有少量信息泄露和差錯的秘密串，提升其一致性和私密強度。

在量子通信和量子信息處理系統(tǒng)中，DPP系列產(chǎn)品用于處理這些系統(tǒng)中的原始數(shù)據(jù)，從而減少數(shù)據(jù)串的錯誤并提升其保密性。也可用于對通信雙方通過任何經(jīng)典方式共享的有一定信息泄露的秘密進行處理，提升其一致性和保密性。

（五）量子安全網(wǎng)關設備  

QSG-200產(chǎn)品是一款自主研發(fā)的連續(xù)變量量子安全網(wǎng)關設備。該產(chǎn)品用于接收量子密鑰分發(fā)設備輸出的量子密鑰，并對網(wǎng)絡中傳輸?shù)男畔⑦M行加密，實現(xiàn)VPN功能，具有安全性高，可靠性強等特征。可應用于量子通信、網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)信息安全等領域。

在網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)中，通過安全通道將CVQKD設備產(chǎn)生的密鑰輸出給QSG-200設備，利用該設備實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣PN功能，確保經(jīng)過QSG-100設備的用戶數(shù)據(jù)得到安全保護。

（六）量子密鑰分發(fā)管理設備  

QDM系列產(chǎn)品是自主研發(fā)的量子密鑰分發(fā)管理設備。該產(chǎn)品用于解決網(wǎng)絡中的量子密鑰管理以及路由管理，并為量子網(wǎng)關設備、量子密碼機、量子認證機等提供安全密鑰，具有擴展性好、穩(wěn)定性好、操作性好、兼容性好、可定制性等特點?？蓱糜诹孔油ㄐ啪W(wǎng)絡、網(wǎng)絡密鑰管理等信息安全領域。

在網(wǎng)絡系統(tǒng)中，QDM系列產(chǎn)品應用于量子密鑰分發(fā)組網(wǎng)，提供對量子密鑰分發(fā)過程的管理功能。其中QDM-500是一款已獲得國家密碼管理局認證的商密型號產(chǎn)品。

（七）QNMS量子網(wǎng)絡安全管理系統(tǒng)  

 QNMS-1.0用于網(wǎng)絡系統(tǒng)中量子設備的集中管理和維護，支持對DVQKD設備、CVQKD設備、經(jīng)典光通信設備的兼容式管理與維護，具有界面友好、功能豐富、支持多用戶、性能采集、告警上報、以及與現(xiàn)有網(wǎng)絡管理系統(tǒng)良好兼容性等功能?？捎糜诹孔泳W(wǎng)絡的實時網(wǎng)絡監(jiān)控、計費管理、故障管理、拓撲管理等。

在融合量子設備的網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)中，QNMS-1.0可部署在網(wǎng)絡中（通常放置在核心通信機房），所有的量子密鑰分發(fā)設備通過IPv4網(wǎng)絡進行SNMP交互，通過IP地址自動發(fā)現(xiàn)設備，并自定義拓撲結(jié)構(gòu)，對量子設備的各項運行參數(shù)進行實時監(jiān)控和分析，還可以通過指定參數(shù)和收集時間區(qū)間來采集性能報告，同時也可以記錄各種故障告警并便于后期查詢。

五、應用場景

基于現(xiàn)有網(wǎng)絡與通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡信息安全保障系統(tǒng)，如光纖通信系統(tǒng)、無線通信系統(tǒng)等。