北京金融科技产业联盟：2024量子通信金融应用研究报告（54页）.pdf

1、量子通信金融应用研究报告北京金融科技产业联盟2024 年 1 月版权声明本报告版权属于北京金融科技产业联盟，并受法律保护。转载、编摘或利用其他方式使用本白皮书文字或观点的，应注明来源。违反上述声明者，将被追究相关法律责任。II编制委员会编委会成员：刘承岩聂丽琴编写组成员：刘静史大鹏沈超建温卓宇曾金卢光徐正蒙马俊陈鸿鹤詹闻昊黄国玮刘雪枫刘丹康洁向玉峰商迎凯邢通常向青徐在水王彦博杨璇高新凯陈广华高文俊张成伟宁军李政宇张剑张敬之黄强蒋永何慧芸编审：黄本涛姚文韬沈超建III牵头编写单位：中国工商银行股份有限公司参编单位：中国建设银行股份有限公司中国农业银行股份有限公司中国光大银行股份有限公司华夏银行股

2、份有限公司科大国盾量子技术股份有限公司浙商银行股份有限公司华为技术有限公司神州数码信息服务股份有限公司新华三技术有限公司龙盈智达（北京）科技有限公司IV目录一、量子通信概述.1（一）概念.1（二）发展历程.1（三）政策支持.2二、量子通信技术与发展.5（一）技术原理.5（二）标准化.14（三）网络建设.16（四）发展趋势.19三、量子通信金融应用.22（一）量子密钥分发.22（二）量子安全直接通信.38（三）未来应用展望.39四、挑战与建议.40（一）面临挑战.40（二）使用与发展建议.42五、总结与展望.45六、参考文献.46V图目录图 1BB84 协议主要流程.8图 2量子隐形传态主要流程

3、.11图 3量子安全直接通信流程.13图 4量子通信发展趋势.20图 5QKD 与经典通信协议结合.23图 6QKD 典型架构.24图 7同城数据中心自建 QKD 参考架构.26图 8同城数据中心租用 QKD 参考架构.26图 9工商银行同城机房 QKD 拓扑.27图 10浙商银行同城数据中心 QKD 拓扑.28图 11光大银行同城机房 QKD 模拟验证拓扑.28图 12异地数据中心 QKD 参考架构.29图 13工商银行异地数据中心 QKD 拓扑.30图 14建设银行异地数据中心 QKD 拓扑.31图 15总分支机构 QKD 参考架构.32图 16工商银行省分行与市分行 QKD 拓扑.33图

4、 17合作互联 QKD 参考架构.34图 18银行业信息共享平台.35图 19交通银行合作互联 QKD 拓扑.35图 20兴业数金合作互联 QKD 拓扑.36图 21工商银行合作互联 QKD 拓扑.36图 22华夏银行量子安全直接通信拓扑.38VI表目录表 1QKD 分发模式.6表 2QKD 调制模式.7表 3我国量子密钥分发网络.171量子通信基于量子力学原理实现信息的安全传输，一方面可抵御量子计算破解密码算法带来的安全威胁，另一方面也是未来支撑量子计算、量子测量规模化应用的网络基础设施，目前全球主要大国均将包括量子通信在内的量子科技作为战略科技来推进。我国也高度重视量子通信技术的发展，目前

5、已建设全球规模最大的量子保密通信网络，并在包括金融在内的多个行业开展了应用试点。本报告主要分析量子通信技术及其发展趋势，总结在金融行业的应用场景，并结合金融行业实践，提出量子通信应用和发展建议，以期为金融同业及量子通信企业提供参考借鉴。一、量子通信概述量子通信概述（一）概念（一）概念量子通信将待传输的量子信息或经典信息编码到微观粒子的量子态（比如：光子的偏振方向），并在经典通信的辅助下实现信息的解码接收。由于量子具备不可分割、不可精确复制等特性，因此基于量子通信传输的信息理论上具备信息论安全，即：攻击者即使拥有无限算力也无法破解。量子通信的实际安全依赖通信协议（包括辅助的经典通信）、元器件、中

6、继器等环节的安全性，如果某一环节存在漏洞，传输的信息也存在被破解或窃取的风险。（二）发展历程（二）发展历程1984 年，美国 Charles H.Bennett 和加拿大 Gilles2Brassard 两位学者联合提出了第一个量子密钥分发协议BB84 协议1，该协议利用光的两组非正交量子态作为信息载体实现密钥的安全分发。1991 年，A.Ekert 提出 E91 协议2，它是第一个基于纠缠的量子密钥分发协议。受此启发，1992 年，Charles H.Bennett、Gilles Brassard 和 N.David Mermin 提出了 BB84协议的等价纠缠协议3。1993 年，美国物理