量子保密通信網絡及應用

王健全 馬彰超 孫雷 胡昌瑋 李新中

  • 出版商: 人民郵電
  • 出版日期: 2019-12-01
  • 定價: $528
  • 售價: 8.5$449
  • 語言: 簡體中文
  • 頁數: 210
  • 裝訂: 平裝
  • ISBN: 7115496153
  • ISBN-13: 9787115496157
  • 相關分類: 量子 Quantum

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商品描述

本書首先從以D二次量子革命為代表的量子信息科技出發,
介紹了量子信息的發展、量子保密通信原理、量子保密通信網絡的架構、
拓撲結構、運營管理技術、在實際工程的應用等,並同時給出了量子保密通信發展現狀和未來發展方向。
全書內容翔實,為讀者打造了一個不一樣的量子世界。

作者簡介

王健全

“萬人計劃”專家,累計申請專利100餘項,其中授權專利20餘項,
出版專著7部,發表文章100餘篇,其中SCI/EI檢索20餘篇。
同時,提交3GPP文稿30餘篇,提交13篇ITU-T國際文稿,其中4篇被評為工信部優秀文稿,
還在“十五”期間被信息產業部評為“國際電信聯盟研究組先進工作者”。
主持和參與的項目獲得通信學會一等獎2項,二等獎2項,三等獎1項,獲CCSA標準二等獎1項,三等獎2項。
近年來被評為“享受國務院政府特殊津貼專家”、教授級高工、
獲得中關村國家自主創新示範區高端領軍人才專業技術資格,
被評選為共青團中央中國青年科技協會理事、中國通信學會會員、
同時被聘為天線產業聯盟副理事長,北京郵電大學博士生導師,
兼職教授,國家寬帶無線接入網工程技術研究中心工程技術委員會委員等。

目錄大綱

目錄
1概述5
1.1從經典密碼到量子密碼的基礎概念5
1.2量子計算機對密碼學的影響11
1.2.1量子計算機的基本概念12
1.2.2量子計算機帶來的密碼安全威脅14
1.3量子安全問題的重要性及其應對15
1.3.1量子安全問題的影響範圍15
1.3.2量子安全問題的緊迫性17
1.3.3量子安全問題的應對措施19
參考文獻23

2量子密鑰分發(QKD)原理26
2.1 QKD的基本原理26
2.2 QKD的工作機制29
2.3 QKD的主要協議31
2.3.1 QKD協議概述31
2.3 .2基於BB84的QKD協議33
2.3.3基於量子糾纏的QKD協議36
2.3.4基於連續變量的QKD協議38
參考文獻40

3量子密鑰分發關鍵技術42
3.1量子信號源43
3.1.1單光子信號源43
3.1.2 EPR光子對43
3.1.3衰減激光源和誘騙態QKD 44
3.2量子信號探測器45
3.2.1單光子探測器45
3.2.2光學零差探測器47
3.3量子隨機數發生器48
3.4點對點QKD技術49
3.4.1基於光纖信道的QKD 49
3.4.2基於自由空間信道的QKD 50
3.5網絡QKD技術51
3.5.1在現有光纖網絡中部署QKD面臨的挑戰51
3.5 .2基於無源光器件的網絡QKD技術52
3.5.3基於可信中繼的網絡QKD技術54
3.5.4基於量子中繼器的網絡QKD技術55
3.6實際QKD系統的安全防護55
3.6.1安全證明假設56
3.6.2量子黑客攻擊和防禦57
3.6.3自測QKD 59
參考文獻61

4量子保密通信網絡67
4.1 QKD網絡的演進67
4. 1.1美國DARPA QKD網絡68
4.1.2歐洲SECOQC網絡70
4.1.3日本東京QKD網絡72
4.1.4中國星地一體廣域QKD網絡73
4.1.5軟件定義的QKD網絡75
4.2 QKD網絡需求和架構設計77
4.2.1網絡設計需求77
4.2.2網絡架構設計方案78
4.2.3主要網元及功能實體81
4.2.4主要網絡接口82
4.2.5網絡主要功能83
4.3 QKD網絡的應用服務接口84
4.3.1 QKD應用接口簡介84
4.3.2 QKD應用接口API 86
參考文獻: 89

5量子保密通信應用91
5.1量子保密通信應用場景91
5.1.1 QKD與ICT技術結合的應用場景92
5.1.2 QKD在典型行業的應用場景94
5.2量子保密通信應用案例101
5.2.1量子通信在金融領域的應用101
5.2.2量子通信在政務領域的應用102
5.2.3量子通信在數據中心/雲領域領域的應用102
5.2.4量子通信在醫療衛生領域的應用103
5.2.5量子通信在國家基礎設施領域的應用103
5.3量子保密通信應用的移動化擴展104
5 .3.1 QKD與經典密碼學的問題分析104
5.3.2 QKD與經典密碼學結合的移動化應用方案108
5.3.3 QKD移動化應用的展望110
參考文獻: 111

6量子保密通信產業發展113
6.1量子保密通信國內外發展概況114
6.1.1世界量子通信領域主要國家發展情況115
6.1.2中國量子通信發展情況123
6.2量子保密通信的標準化進展131
6 .2.1 ETSI標準化進展131
6.2.2 CCSA標準化進展133
6.2.3 ISO/IEC標準化進展134
6.2.4 IEEE標準化進展135
6.2.5 CSA工作進展135
6.3量子保密通信的商用化進展136
6.3.1 QKD核心器件與設備製造137
6.3.2 QKD網絡建設與運營139
6.3.3 QKD安全服務與行業應用141
參考文獻142

7量子通信網絡的總結與展望143
7.1 QKD網絡的挑戰及發展方向144
7.1.1 QKD物理層協議的增強144
7 .1.2 QKD網絡層技術的增強145
7.1.3 QKD應用層的融合發展146
7.2量子通信網絡及應用的未來展望147
參考文獻: 151