近日,中國電信上海公司攜手華東空管局,聯(lián)合中電信量子集團、中國電信安徽公司等多方力量,在上海與安徽兩地率先開通“首條基于航空管控GNSS系統(tǒng)應用的OTN量子加密專線”——這是全國首例基于航空管控GNSS系統(tǒng)應用與量子OTN技術深度融合的標準化產(chǎn)品商業(yè)案例。
該項目的成功落地,驗證了量子密鑰分發(fā)技術在增強通信鏈路安全性、實時性、高效性上的獨特優(yōu)勢,同時形成了端到端、可復制、可擴展的首例行業(yè)應用案例,為交通、金融、政務、國計民生等關鍵行業(yè)通往“后量子時代”提供了一條既快又安全的通路。
安全可靠 量子筑網(wǎng)
這項技術的首次應用落地,正是源自信息高安全、高可靠傳輸?shù)男袠I(yè)需求。
在民用航空運輸業(yè),全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)GNSS(全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))信號干擾呈現(xiàn)高頻化、復雜化發(fā)展趨勢,衛(wèi)星導航信號一旦受到干擾、壓制或欺騙,可能導致空中飛行的航空器飛行軌跡偏離、導航失準、虛假近地告警,給民用航空飛行帶來巨大風險。為此,民航華東空管局正在構建GNSS干擾監(jiān)測系統(tǒng),對“可疑干擾源”進行實時追蹤、定位和排查,通過將不同區(qū)域不同高度的航空器信息、航路航線信息、干擾源信息進行傳遞、融合、建模,對衛(wèi)星導航信息的干擾源進行定位和信息分發(fā),支撐民航空管單位、無線電管理部門協(xié)同高效排查,有力地保障了航空器飛行安全。
此次開通的OTN量子加密專線,一是實現(xiàn)上海和合肥之間不同類型數(shù)據(jù)的安全匯聚及高效分發(fā)。這一機制不僅達成跨區(qū)域空域協(xié)同,還首次在數(shù)據(jù)鏈路中全程應用量子加密技術,確保監(jiān)測數(shù)據(jù)不被攔截、篡改或濫用。隨著系統(tǒng)逐步成熟,將幫助民航空管更精準地管理空域安全,相當于給天空裝上“防干擾警報器”。二是帶寬零損耗,加解密時延小于1微秒,不會對端到端的應用造成影響。OTN量子加密專線在傳統(tǒng)端到端傳輸過程中,增加了一個向量子密鑰池領取量子密鑰的步驟,相當于把“鑰匙庫”交給更安全的量子系統(tǒng)管理,從源頭提升安全性,實現(xiàn)了量子加密與OTN(光傳送網(wǎng))網(wǎng)絡的無損融合,兼顧效益和安全。
頂級網(wǎng)絡 量子筑盾
光纖通信憑借高速度、大容量和低損耗的特點,逐漸成為現(xiàn)代通信網(wǎng)絡的骨干,廣泛應用于互聯(lián)網(wǎng)、電信和數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)傳輸。然而,隨著光攻擊技術的曝光,這種通信方式暴露出新的脆弱性。
為應對這一威脅,全球科研人員近年來致力于開發(fā)光纖通信的加密技術和物理層安全方案,亟須在光纖層面構建更強大的防御壁壘。量子通信技術應運而生,成為當前從科研化轉(zhuǎn)為工程化走在最前列的量子信息技術。
量子通信具備“可檢測竊聽、不可克隆復制”的優(yōu)勢,其基本原理是通過量子態(tài)(通常為光子的偏振態(tài)或光子數(shù)態(tài))傳輸密鑰信息。發(fā)送方和接收方通過交換量子態(tài)并利用量子力學的性質(zhì)檢測是否存在竊聽,一旦發(fā)現(xiàn)有第三方試圖獲取信息,雙方會立即察覺并廢棄該部分密鑰。最終,雙方共享一個絕對安全的密鑰,用于加密和解密后續(xù)的通信內(nèi)容。這種物理層面的特性為通信提供了無縫的安全性,確保敏感數(shù)據(jù)在傳輸中不被篡改或竊聽,可為交通、金融、政府、醫(yī)療等對通信安全要求高的領域提供應用支撐。
作為“量子產(chǎn)業(yè)國家隊”,中國電信加快推進“天地一體”的量子安全基礎設施建設,目前已在合肥、上海、北京、廣州等16個重點城市建設城域量子安全基礎設施,初步提供全國縱橫相連、跨域互通的服務能力,構建起全球領先的量子安全能力底座。
全棧國產(chǎn) 量子筑基
隨著數(shù)字中國建設的深入推進,安全可靠的通信基礎設施已成為數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展的關鍵支撐。對一些關鍵行業(yè)而言,除了通過量子加密實現(xiàn)“軟性安全”,設備的“硬性安全”也非常重要。
該方案采用全國產(chǎn)芯片與國密加密算法,實現(xiàn)從硬件設備到加密協(xié)議的全鏈條自主可控,在保障數(shù)據(jù)“運、存、算”協(xié)同作業(yè)效率的同時,確保關鍵信息基礎設施的安全性與可靠性,為政務、金融、能源等敏感領域提供“中國方案”。
在智算中心互聯(lián)方面,為全國各智算中心提供微秒級超低時延、超高帶寬的“量子+國密”安全互聯(lián)通道,構建全國一體化算力網(wǎng)絡“量子高鐵”。
在云間互聯(lián)方面,面向金融行業(yè)證券交易、銀行清算等場景,為跨地域數(shù)據(jù)中心災備、云資源調(diào)度提供高可靠的量子加密專線服務。
在能源領域,可支撐石油化工企業(yè)跨區(qū)域生產(chǎn)監(jiān)控數(shù)據(jù)加密傳輸,助力構建安全可信的智慧能源網(wǎng)絡。
在政務領域,為政務云跨層級數(shù)據(jù)共享、應急防控數(shù)據(jù)實時互通等場景提供端到端量子加密鏈路,確保民生數(shù)據(jù)、政策文件等敏感信息在傳輸過程中“零泄露”。
在金融科技領域,支撐實時交易清算、區(qū)塊鏈節(jié)點通信等高敏感業(yè)務。
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未來,中電信量子集團還將把該技術延伸至車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新興領域,為自動駕駛數(shù)據(jù)交互、智能制造設備遠程控制等場景構建安全防護屏障。