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九州量子趙義博:我們的產(chǎn)品覆蓋了量子通信全產(chǎn)業(yè)鏈

發(fā)布時間:2018-04-09

  近日,九州量子副總裁趙義博在接受采訪時表示,九州量子目前開發(fā)的產(chǎn)品覆蓋了量子通信從物理層到應用層的整套應用體系。量子通信作為密鑰傳輸手段不能孤立存在,必須要有全系列產(chǎn)業(yè)應用方案方能發(fā)揮價值。為此,九州量子研發(fā)團隊精心設計了整套量子通信體系架構(gòu),并針對每個架構(gòu)開發(fā)出了全組產(chǎn)品。
  
  萬變不離其宗。第一位重要的是體系架構(gòu),類似于傳統(tǒng)網(wǎng)絡的七層架構(gòu)協(xié)議一樣,要確保無論任何使用場景都可用同一套架構(gòu),該架構(gòu)要分工合理,可讓不同環(huán)節(jié)的人高效地分工協(xié)作。量子通信是用來傳輸密鑰的,該密鑰要通過合理的管理為通信和數(shù)據(jù)提供安全服務,這就需要量子物理學家、密碼學家和應用工程師通力協(xié)作。然而,術業(yè)有專攻,精通量子物理的物理學家對通信工程未必富有經(jīng)驗,做網(wǎng)絡安全的密碼學家未必精通量子物理,應用工程師只想將通信和數(shù)據(jù)存儲等應用做可靠,至于安全問題則希望能由統(tǒng)一模塊解決。
  
  針對此情況,趙義博帶領團隊將整個量子通信應用體系分成三層架構(gòu)。最底層為密鑰傳輸層,負責利用量子密碼設備或傳統(tǒng)拷貝密鑰模式等手段為兩點分配或協(xié)商密鑰,該層不考慮如何組網(wǎng),如何應用。最上層為應用層,該層只需要向中間層下發(fā)指令,告訴中間層要和誰通信、安全強度需求,并根據(jù)通信情況調(diào)取密鑰。該層不考慮密鑰從何而來,密鑰如何傳輸、組網(wǎng)。中間層為密鑰管理層,負責從密鑰傳輸層獲取密鑰,并存儲、保管、中繼、協(xié)調(diào)等所有密鑰管理工作和用戶管理工作,該層還必須自適應各種可能的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和使用情況、兼容各種量子密碼傳輸協(xié)議和上層應用協(xié)議。
  
  這個三層結(jié)構(gòu)劃分后,整個量子通信應用體系便清晰明了。之后,物理學家負責密鑰傳輸層,密碼學家負責密碼管理層,應用工程師負責應用層。九州量子的整套產(chǎn)品體系和研發(fā)團隊均根據(jù)此結(jié)構(gòu)進行搭建。
  
  在密鑰傳輸層上九州量子研制成功了量子密碼核心設備并已量產(chǎn),包括量子密鑰傳輸設備(即QKD)、高速量子隨機數(shù)源(即QRNG)、GHz單光子探測器、量子通信波分混傳設備,以上設備中量子密鑰傳輸設備經(jīng)第三方檢驗在沿海架空光纜傳輸中長期量子誤碼率保持在2%以下,穩(wěn)定性極好;高速量子隨機數(shù)源速率高達1GHz,國際領先;GHz單光子探測器響應頻率達1GHz,長期工作穩(wěn)定性良好;波分混傳設備可使量子通信不再獨占光纖,可以和經(jīng)典光單向波分混傳距離長達80km、雙向波分混傳長達50km,徹底解決了量子設備獨占光纖的問題,以上系列成果國際領先。
  
  在密鑰管理層開發(fā)出了全球首創(chuàng)的密鑰云,借鑒傳統(tǒng)網(wǎng)絡協(xié)議并遵守國家密碼管理要求,向下發(fā)送傳輸指令并提取密鑰,向上提供三種接口,方便調(diào)用。在密碼層管理方面,采用國標要求的三層密鑰管理體系和對稱密碼算法,精心設計各種安全防護系統(tǒng),全面保障密鑰傳輸?shù)母咝f(xié)作和密鑰的安全管理以及用戶的安全管理,該層還設計了明晰的網(wǎng)絡管理系統(tǒng),確保整個網(wǎng)絡可靠運行。
  
  在應用層充分發(fā)揮了應用工程師和市場人員的才智,開發(fā)出了量子安全加密機、量子安全VPN、量子安全防火墻等傳統(tǒng)安全設備,還開發(fā)了一系列新型應用設備,包括透明加密盒子、安全密信、安全密郵、安全密存、安全密話、安全網(wǎng)關等產(chǎn)品,這些產(chǎn)品均精心設計、深入挖掘用戶痛點,比如透明加密盒子,小巧精致,可用于各種通信場所,包括視頻監(jiān)控、視頻會議、POS機、各種打卡設備等多種場景,無需更改已有的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),方便利用。安全密郵可以讓用戶放心使用各種郵箱服務器,無須擔心郵件會被郵件服務場商等其他機構(gòu)獲取,再也不會有郵件門事件爆發(fā)。安全云存儲可以使用戶大膽使用各種公有云、云服務商保管其加密數(shù)據(jù),而密鑰還掌握在用戶手里,做到密鑰和數(shù)據(jù)完全分離,安全、高效、無感,再也不會有艷照門事件發(fā)生了。所有以上運用都堅持以用戶為中心、安全、簡潔、無感等理念設計,讓量子不再高深,而是變成簡單快捷的產(chǎn)品方便大家使用。
  
  以上產(chǎn)品的開發(fā)徹底地解決了量子通信高深、難以應用的難題,往后就是如何推廣、優(yōu)化,降低成本等事務,量子通信產(chǎn)業(yè)化近在眼前。
  
  為何能如此快速開發(fā)出上述產(chǎn)品?趙義博介紹說這與所有研發(fā)人員的全力協(xié)作密不可分?!?70位來自985、211高校的人才組建起的研發(fā)團隊,17個博士高效協(xié)作、快速組織,經(jīng)過多少個不眠之夜才取得了這樣的成績?!壁w義博感慨道。
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