行业看点 | 赵义博：量子密钥云是量子通信产业化最关键的助推剂

赵义博是国内从事量子信息产业最早的人员之一。他说，目前量子密钥的产业化在国内已推动近十年，一直是由量子物理专业的顶级人才推动。由于量子物理非常高深，一般非物理专业的人很难理解，因此对量子通信只能观瞻，很难介入，而这也导致量子密钥通信产业和从业者只能孤芳自赏。然而不得不承认的是，量子密钥技术作为密钥分发技术实质上是为信息安全和通信产业提供密钥服务，它在其中起的是支配作用，而非替代传统通信的主导作用。换言之，一旦脱离传统通信产业，量子密钥通信产业必然孤掌难鸣。

在此前的发展过程中，甚至出现了顶级量子物理学家费力开发语音通话、视频会议等传统通信设备的情况。实际上，传统通信领域中的通话、视频、数据传输等功能和产品已然非常成熟，根本不需要专门开发。赵义博认为，正是量子物理的高深阻碍了量子物理学家和传统通信专家之间的沟通和合作，同时也阻碍了量子通信产业化的进程。未来，量子通信产业化的推动者必须是综合型、交叉型的领军人才，而且必须在整体架构、层次划分方面做到极为优化和清晰。

九州量子朱斌团队设计出的量子密钥云正是由量子物理、传统网络、信息安全、通信设备等多方面的顶级人才联合攻关讨论才设计出的结构。一方面，它借鉴融合了经典网络的七层架构协议和软件定义网络协议等。另一方面，它利用对称密钥组网，全面提升了安全性。此外，它还将信息论无条件安全的Wegman-Carter认证算法引入到体系中，彻底提升了整个系统的安全性。

在结构设计方面，朱斌团队巧妙地借鉴了传统网络协议，使得网络可大可小。最大可以无限制支撑节点数，足够支持在全球范围建立量子网络；最小可以为一个单位或一个家庭组建网络。实际上，整个密钥云的末端节点本身已经构成了家庭解决方案和企业解决方案的核心密钥服务器。另外，在组网方面，它可以根据不同的网络拓朴自适应调整结构。量子密钥设备组网只能跟着现有的光纤网络走，而不能要求现有光纤网络为了量子密钥传输而改变拓朴结构。而朱斌设计的量子密钥云结构正好可以针对目前的光纤网络结构自适应配置。在网络传输过程中，某些网段可能会存在有时忙碌而有时又空闲的情况，该密钥云结构还能自适应中继或安排路由策略做到整个网络的优化配置。也就是说，该密钥云结构设计出之后，量子物理学家再也无须为网络结构煞费苦心，只需做好量子密钥分发设备的研制开发即可。

值得一提的是，在安全性和向上接口方面，该密钥云结构也全面结合了信息安全专家和传统设备专家的方案，对密钥的存储、管理、调度做了深度设计，以确保万无一失。例如，整个网络的访问和认证均采用了信息论无条件安全的Wegman-Carter认证，从而保证整个系统的安全性和可靠性。同时，在不同层次设备的数据传输中采用了物理隔离和对称密钥加密保护等模式，确保数据不被泄露。在各种应用层之间接口的问题上，本着统一、简单、安全的理念，该结构使得任意应用厂家在完全不懂量子密钥、量子网络或者对信息安全一知半解的情况下，直接调用指令即可获得大量的对称密钥或直接对数据进行加密认证。如此以来，传统通信、传统设备的人才和公司只需做好自己的应用，而无需知道什么是量子、什么是量子通信，甚至无须深入研究信息安全了。

在赵义博看来，量子密钥云的推出构成了量子物理、传统通信和传统设备学家之间的纽带和划分，将快速推动多学科、多产业联合推动量子通信的产业化进程。据了解，朱斌也是中科大的博士，硕博期间专攻网络协议，对网络协议有着极深的理解。