量子通信应用于核心金融信息领域的探讨.docx

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1、量子通信应用于核心金融信息领域的探讨 摘要：量子保密通信因其具备理论上无条件平安的特性，已经在政务、国防、金融等平安领域逐步得到了关注和应用。本文阐述金融信息数据平安领域中应用量子密钥分发技术的重要性，对量子通信应用于金融信息领域的主要探讨点进行探讨，有望拓宽量子密钥分发技术在将来金融信息领域的应用范围。 关键词：量子密钥分发 金融信息 数据平安 量子通信 加密技术以往曾始终为政府机构专用，随着电子商务的普遍深化以及互联网向全球每一个角落的渗透，加密技术已经赢得了广泛的关注。加密平安技术能确保信息保密、确定信息没有被篡改、以及确认信息的发起方。今日，加密技术已被公认为是确保信息在全球网络传输平

2、安的最经济、最强有力的工具。 保密通信实现的关键除了各种加密算法和相关的技术标准外，还有特别重要的一点就是高平安的密钥分发方式。现行的密钥分发一般采纳密钥协商或密码卡等传统的方式实现，简单造成密钥泄露，同时随着巨型计算机性能的不断提高，特殊是量子计算机技术探讨的不断推动，绝大部分采纳传统技术基于计算困难度实现的保密通信方式变得越来越担心全，这对今后实现平安保密的信息传输提出了严峻的挑战。 随着近年来新兴量子密钥分发技术探讨的发展，人们有望实现理论上肯定平安的密钥分发方式。量子密钥分发技术是以量子力学为基础的全新密钥分发方式，在国际上被视为是已知技术中保障信息传输平安的终极手段，是近年来世界各国

3、竞相研发的高技术领域核心关键技术，国际上尤其是欧盟、美国和日本均大力投入进行量子通信的理论和试验探讨，我国在量子密钥分发技术领域也取得了巨大的突破，并已经应用到保密通信领域。当前国际上已有多家公司开发出了量子高速加密终端设备，比如瑞士的IDQ公司、美国的MagiQ公司等，并在金融、教化、证券、国防等领域投入实际运营，经济与社会效应日趋突出。 本文将首先对量子通信的平安性进行简洁介绍和实际量子通信应用举例；其次，结合金融信息领域的特别性，对在金融信息领域应用量子通信技术的重要性进行阐述。在此基础上，提出将来量子通信应用于金融信息领域的主要探讨点，以期为后续工作供应相关依据。 一、量子通信介绍 量

4、子通信协议及平安性 量子通信是量子密码术与现代通信技术结合的产物，可实现无条件平安的通信数据传输。11014年，Benett和Brassard 提出了首个量子密钥分发协议，即BB84协议。这种方案利用2组非正交基矢下的四种不同单光子态进行密钥信息的传输。然而，在实际系统中，由于没有志向的单光子源存在，实际能够进行的平安通信距离有限，后来诱骗态方法的提出胜利地解决了非志向单光子源存在的问题，很大程度地拓展了量子通信距离。目前好用化QKD系统中，大多采纳基于诱骗态方案的BB84协议。 量子力学基本原理保证了一旦通信过程存在窃听就必定被发觉，一旦胜利在通信双方建立了密钥，这组密钥就是平安的，且从原理

5、上是无法被破解的。量子密码系统的平安性不会受到计算实力和数学水平不断提高的威逼，从而保证了利用量子密码系统加密的信息不仅在现在是平安的，而且在将来都是平安的。因此，量子保密通信是人类已知唯一的具有长期平安性保障的平安通信解决方案。 量子通信应用举例 基于诱骗态的量子密钥分发系统采纳光量子编码量子比特信息，解决了不完备单光子源的问题，具有系统实现简洁、易于集成的特点，已经在我国政务、金融等信息平安要求高的领域逐步起先迈向好用化： 2022年初，国际上首个规模化城域量子通信网络“合肥城域量子通信试验示范网”建设胜利并全网运行，网络节点数达到了46个，规模远超当时国际上已有的其它量子通信网络。 20

6、22年2月，金融信息量子通信验证网正式开通，该网络实现了高保密性的视频语音通信、实时文字交互和高速数据传输等应用，并开发了基于量子密码的交易系统，仿真实现了股权和债券交易，这是国际上首次开展将量子通信网络技术应用于保障金融信息平安的探讨。 2022年，在国家相关部门支持下，中科院联合相关部门启动了千公里光纤量子通信骨干网工程“京沪干线”项目，建设连接北京、上海的高可信、可扩展、军民融合的广域光纤量子通信网络。北京市城域量子通信网已经于2022年底建成，上海市城域量子通信网将于2022年建成，加上已经建成的合肥市、济南市城域量子通信网，不久的将来就可以实现京沪广域量子保密通信。 二、金融信息应用

7、量子通信技术的重要性 对于金融信息服务来说，海量数据的合理存储、有效管理维护、高效传输、高效查询，以及牢靠性、平安性、私密性和高性能的数据分析计算是主要难题；与此同时，金融财经数据服务需求又具有发展改变快、用户特性化需求多、时效性要求高、对业务改变的快速反应实力要求高、数据越完整全面其服务价值越高等特点。而云计算技术的优势正是在供应无限存储和计算实力、具备规模经济、按需服务、敏捷可扩展、对业务做出快速反应这些方面上。 核心金融交易是金融活动的主体，而涉及到相关的核心金融数据传输、交换与存储，则构成了金融活动不行或缺的基础。金融数据交互与存储的整个过程中，充溢了信息被窃听、窃取、破解密码的可能性

8、。随着人类计算实力的不断提高，依靠算法困难性来增加平安等级的传统加密手段，已经渐渐不能抵挡日益强大的计算机。 对于金融系统的客户而言，其交易过程是否平安、其交易结果的数据是否得到高可信度的存储，始终是倍加关注的焦点。对金融系统本身，不管是网络交易、手机交易各种新式交易手段，还是传统的交易所柜台交易，以及对数据存储的要求，始终表现出对信息平安的高度关注。国际金融行业普遍运用的基于困难计算问题的加密算法都无法回避算法被破解的隐患。更严峻的后果是，己方不知情密码体系遭到破解而仍在运用，全部金融隐私即一览无遗地暴露在对方眼下。 而在目前可好用化保密通信体系中唯有量子保密通信具有严格的平安性证明。应用量

9、子保密通信原理性技术手段，在物理层上实现金融数据量子加密传输与存储解决方案，作为将来金融与资讯领域的先进通信平安技术手段储备，满意将来金融与资讯领域的通信平安重大需求，具有重要的战略意义。 三、量子通信应用于金融信息的主要探讨点 探讨在保障国家金融信息平安方面新的解决方案 国际金融行业普遍运用的基于困难计算问题的加密算法都无法回避算法被破解的隐患，随着人类计算实力的不断提高，依靠算法困难性来增加平安等级的传统加密手段，已经渐渐不能抵挡日益强大的计算机。 目前可好用化保密通信体系中唯有量子保密通信具有严格的平安性证明。应用量子保密通信原理性技术手段，实现金融数据量子加密传输解决方案，作为将来金融

10、与资讯领域的先进通信平安技术手段储备，能够满意将来金融与资讯领域的通信平安重大需求，具有重要的战略意义。将量子保密通信技术应用于金融核心信息数据传输，有望实现高可信度的金融信息数据及资讯传输实力。并且，结合将来远距离量子通信技术的发展，还可进一步探讨扩展应用范围，适时建立远距离金融核心信息及数据的量子保密传输体系，这在保障国家金融信息平安方面供应了一种新的解决方案。 探讨在既有网络和通信基础上如何实现无干扰升级 量子通信最大的特点是引入了特地的光纤量子信道，但量子通信过程中仍旧须要在经典网络上进行大量的协商与数据交互，所以量子通信与经典通信本就是密不行分的关系。与基于算法困难度实现的经典密码学

11、相比，量子通信的优点是便利实时更新加解密密钥，能够实时侦测到通信过程中的恶意窃听，确保当前通信内容是保密、牢靠的。 基本的量子通信实现了单个链路上的量子密钥安排与平安数据传输，以此为基础，须要探讨能够聚合多节点/多链路实现高效、牢靠组网的量子通信网络方案。探讨的基本原则是以既有经典通信基础设施为基础，引入量子信道和量子密钥分发处理技术后显著提高通信与网络中传输数据的私密性、牢靠性。因此量子通信解决方案原则上可以很便利地与经典通信设施融合，例如以透亮传输的方式插入线路当中，实现无干扰升级。除此之外，量子通信设备可以与平安网关、防火墙、VPN之间采纳标准协议对接，甚至可形成具备量子加密特性的VPN

12、等通用网络设备，使得用户或应用层感觉不究竟层架构的改变，对于量子通信的推广应用具有特殊的意义。 相关领域核心技术及标准的探讨 纵观现代高技术的发展历程，行业的制高点是技术标准和核心设备。量子通信结合相关应用技术领域的标准是将来各国、各团体竞争的焦点，欧盟、日本等已经进行了量子通信标准化探讨的规划。技术的成熟和标准的制定在各个行业中都是相互推动的，在量子通信和金融信息领域也不例外。 量子保密通信正处于大规模应用的起步阶段，通过相关技术和标准的探讨，逐步建立基于量子通信的核心金融数据通信平安的基本框架，可以为进一步建立金融核心数据量子加密体系标准做好技术打算。同样的，在量子层网络和经典金融信息网络

13、对接方面也是如此，抢占制高点对于自主方案的发展和设备平安保障是极为有利的。 四、结束语 金融系统的平安稳定依靠于通信网络，并且随着金融技术的不断发展，其所面临的平安风险种类也将更多、范围更大、层次更深化；因此，迫切须要探讨新的平安通信技术，通过技术创新，未构筑高平安等级的新一代金融系统通信基础设施供应新思路、新方法。 本文主要提出了一个技术发展的思路和方向，对后续量子通信应用于金融信息领域的若干探讨点进行探讨。金融系统与量子通信技术的融合还须要很长的道路要走，但是，从国内外大趋势来看，光纤量子通信技术已经逐步好用化和产业化，在金融信息应用领域，通过与相关主管部门及其相关行业企业的沟通和沟通，了

14、解到在金融信息数据南北传输、交易信息数据共享等方面有明确的平安需求，而且国际上已经有商业公司和运营商合作运用量子保密通信技术，为相关机构供应金融信息的平安传输服务。这为量子通信技术融入金融系统供应了得天独厚的条件，量子通信技术在金融信息领域具有重大的应用价值和前景。 参考文献： 1 C. H. Bennett and G. Brassard. Quantum cryptography： public key distribution and coin tossing， in Proceedings of the IEEE International Conference on Computer

15、s， Systems and Signal Processing， ， pp.175-179 2H.-K. Lo， X.-F. Ma， and K. Chen， Decoy state quantum key distribution J， Phys. Rev. Lett. 94， 230504 3X.-B. Wang， Beating the photon-number-splitting attack in practical quantum cryptography J， Phys. Rev. Lett. 94， 230503 第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页