量子通信金融應(yīng)用研究報(bào)告

量子通信金融應(yīng)用研究報(bào)告20241編制委員會編委會成員：劉承巖 聶麗編寫組成員：劉 靜史大鵬沈超建溫卓宇曾 金盧 光徐正蒙馬 俊陳鴻鶴詹聞昊黃國瑋劉雪楓劉 丹康 潔向玉峰商迎凱邢 通常向青徐在水王彥博楊 璇高新凱陳廣華高文俊張成偉寧 軍李政宇張 劍張敬之黃 強(qiáng)蔣 永 何慧蕓編 審：黃本濤 姚文韜 沈超建牽頭編寫單位：中國工商銀行股份有限公司參編單位：華夏銀行股份有限公司浙商銀行股份有限公司華為技術(shù)有限公司神州數(shù)碼信息服務(wù)股份有限公司新華三技術(shù)有限公司龍盈智達(dá)（北京）科技有限公司目錄一、量子通信概述 1（一）概念 1（二）發(fā)展歷程 1（三）政策支持 2二、量子通信技術(shù)與發(fā)展 5（一）技術(shù)原理 5（二）標(biāo)準(zhǔn)化 14（三）網(wǎng)絡(luò)建設(shè) 16（四）發(fā)展趨勢 19三、量子通信金融應(yīng)用 22（一）量子密鑰分發(fā) 22（二）量子安全直接通信 38（三）未來應(yīng)用展望 39四、挑戰(zhàn)與建議 40（一）面臨挑戰(zhàn) 40（二）使用與發(fā)展建議 42五、總結(jié)與展望 45六、參考文獻(xiàn) 46圖目錄圖1 BB84協(xié)議主要流程 8圖2 量子隱形傳態(tài)主要流程 11圖3 量子安全直接通信流程 13圖4 量子通信發(fā)展趨勢 20圖5 QKD與經(jīng)典通信協(xié)議結(jié)合 23圖6 QKD典型架構(gòu) 24圖7 同城數(shù)據(jù)中心自建QKD參考架構(gòu) 26圖8 同城數(shù)據(jù)中心租用QKD參考架構(gòu) 26圖9 工商銀行同城機(jī)房QKD拓?fù)?27圖10 浙商銀行同城數(shù)據(jù)中心QKD拓?fù)?28圖11 光大銀行同城機(jī)房QKD模擬驗(yàn)證拓?fù)?28圖12 異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD參考架構(gòu) 29圖13 工商銀行異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD拓?fù)?30圖14 建設(shè)銀行異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD拓?fù)?31圖15 總分支機(jī)構(gòu)QKD參考架構(gòu) 32圖16 工商銀行省分行與市分行QKD拓?fù)?33圖17 合作互聯(lián)QKD參考架構(gòu) 34圖18 銀行業(yè)信息共享平臺 35圖19 交通銀行合作互聯(lián)QKD拓?fù)?35圖20 興業(yè)數(shù)金合作互聯(lián)QKD拓?fù)?36圖21 工商銀行合作互聯(lián)QKD拓?fù)?36圖22 華夏銀行量子安全直接通信拓?fù)?38表目錄表1 QKD分發(fā)模式 6表2 QKD調(diào)制模式 7表3 我國量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò) 17量子通信基于量子力學(xué)原理實(shí)現(xiàn)信息的安全傳輸，一方面可抵御量子計(jì)算破解密碼算法帶來的安全威脅，另一方面也是未來支撐量子計(jì)算、量子測量規(guī)模化應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，目前全球主要大國均將包括量子通信在內(nèi)的量子科技作為戰(zhàn)略科技來推進(jìn)。我國也高度重視量子通信技術(shù)的發(fā)展，目前已建設(shè)全球規(guī)模最大的量子保密通信網(wǎng)絡(luò)，并在包括金融在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)開展了應(yīng)用試點(diǎn)。本報(bào)告主要分析量子通信技術(shù)及其發(fā)展趨勢，總結(jié)在金融行業(yè)的應(yīng)用場景，并結(jié)合金融行業(yè)實(shí)踐，提出量子通信應(yīng)用和發(fā)展建議，以期為金融同業(yè)及量子通信企業(yè)提供參考借鑒。一、量子通信概述（一）概念量子通信將待傳輸?shù)牧孔有畔⒒蚪?jīng)典信息編碼到微觀粒子的量子態(tài)（并在經(jīng)典通信的輔助下實(shí)現(xiàn)信息的解碼接收。（包括輔助的經(jīng)典通信（二）發(fā)展歷程1984年，美國CharlesH.Bennett和加拿大GillesBrassard兩位學(xué)者聯(lián)合提出了第一個(gè)量子密鑰分發(fā)協(xié)議—BB841991A.EkertE91[2]，它是第一個(gè)基于糾纏的量子密鑰分發(fā)協(xié)議。受此啟發(fā)，1992CharlesH.Bennett、GillesBrassardNDavidMerminBB84協(xié)議的等價(jià)糾纏協(xié)議[3]1993Bennett[4]，實(shí)現(xiàn)了未知量子態(tài)的遠(yuǎn)2000RennerBB84時(shí)至今日，學(xué)術(shù)界已提出多種滿足各類通信場景需求的量子通信協(xié)議，相關(guān)技術(shù)仍在蓬勃發(fā)展。（三）政策引導(dǎo)國的共識。各國政策及投資對象通常同時(shí)覆蓋量子計(jì)算、量子通信和量子測量，較少單獨(dú)為某一個(gè)領(lǐng)域制訂政策。根據(jù)中國信通院、光子盒等機(jī)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)[6][7]，截至20231029個(gè)國家和地區(qū)制訂了量子科技發(fā)展戰(zhàn)280億美元。國內(nèi)201620302021沿2022年，中國人民銀行印發(fā)的《金融科技發(fā)展規(guī)劃（2022—2025地一體廣域網(wǎng)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)，處于國際領(lǐng)先水平。國外2015年發(fā)布《國家量子技術(shù)計(jì)劃（一期）》，投5.24億美元推進(jìn)量子科技的研究；2019年發(fā)布《國家量子技術(shù)計(jì)劃（二期）4.87億美元。2023年，2024-2034的十年間繼續(xù)投入31億美元。歐盟2016年宣布啟動“量子旗艦計(jì)劃”，計(jì)劃10年內(nèi)億美元開展量子通信、量子計(jì)算、量子測量和量子基礎(chǔ)科研四大方向的研究。美國2018年通過了《國家量子倡議法案》，計(jì)劃2019-2023年向量子科技投入12.75億美元，近期公布的預(yù)算顯示實(shí)際投入超過37億美元，約為原計(jì)劃的3倍。2023年20232028過36億美元。德國2018年發(fā)布《量子技術(shù)：從基礎(chǔ)到市場》報(bào)告，在量子科技領(lǐng)域投入7.23億美元，并于2021年加碼投資超過20億美元。俄羅斯2019年發(fā)布《量子技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用研究》，計(jì)劃5年內(nèi)投入6.92億美元，用于量子基礎(chǔ)和應(yīng)用研究。法國2020年發(fā)布《國家量子技術(shù)投資計(jì)劃》，計(jì)劃5年內(nèi)在量子通信、量子計(jì)算和量子測量領(lǐng)域投入18.28億美元。20213.6億美元支持量子材料和量子設(shè)備研究，并投資新興量子產(chǎn)業(yè)。二、量子通信技術(shù)與發(fā)展經(jīng)過近0（QKD、量子安全直接通信（QSDC）（QT）（QDS）近期?。ㄒ唬┘夹g(shù)原理量子密鑰分發(fā)技術(shù)路線自Bennett和Brassard提出第一個(gè)量子密鑰分發(fā)協(xié)議（BB84）以來，學(xué)術(shù)界提出了多種不同的實(shí)現(xiàn)方案。第一種分類方式是基于分發(fā)模式，主要分為制備-測量（prepareand（entanglement-based）兩1所示。表1QKD分發(fā)模式量子態(tài)分發(fā)測量方式偵測竊聽的方式安全原理設(shè)備可信要求制備測量A發(fā)送單量子，B測量A和B單量子測不準(zhǔn)、不可復(fù)制，信道竊聽必然留下痕跡發(fā)送、測量設(shè)備均可信糾纏測量A和B測量A和B纏的比例最大糾纏沒有第三方關(guān)聯(lián)，第三方無法從中獲取信息設(shè)備無關(guān)（DI）糾纏反演測量A和B測量A和B測量設(shè)備無關(guān)（MDI）1002（和連續(xù)變量量子密鑰分發(fā)。指發(fā)送端編碼時(shí)，對單光子1所列的三種分發(fā)模式均有離散變量和連續(xù)變量的實(shí)現(xiàn)方式，其調(diào)制特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)比較如表2所示。表2QKD調(diào)制模式調(diào)制物理量主要優(yōu)勢主要劣勢偏振、相1.噪聲分析、密鑰提1.高對比度脈沖調(diào)制離散位、角動單光子單光子取比較簡單；速率低；變量量等離脈沖分析2.安全證明已完成；2.單光子探測效率低；散3.傳輸距離較遠(yuǎn)。3.密鑰生成速率較低。連續(xù)變量位置-動量等連續(xù)的共軛量相干光壓縮光散粒噪聲分析速率高。-測量的離散變量（連續(xù)變量量子密鑰工作流程BB84是目前技術(shù)與安全論證最成熟的量子通信協(xié)議，并且已經(jīng)實(shí)現(xiàn)較大規(guī)模的商用，基于光子偏振態(tài)調(diào)制的BB84協(xié)議主要工作流程如圖1所示[8]：圖1 BB84協(xié)主流程QKD發(fā)射機(jī)制備單光子并將光子偏振方向隨機(jī)調(diào)制0?、45?、90?、135?四種偏振態(tài)中的一種（0?、090?、135?1），并記錄調(diào)制結(jié)果；QKD發(fā)射機(jī)通過量子信道將編碼后的光量子比特序QKD接收機(jī)；對于每個(gè)光子，QKD接收機(jī)從垂直正交基（＋）、斜對角基（×）中隨機(jī)選擇一個(gè)基矢，對接收到的光子進(jìn)行測量1，并記錄使用的基矢及測量結(jié)果。通過經(jīng)典信道的協(xié)商，雙方得到相同的隨機(jī)數(shù)并生0?90?45?135?匹配。0?90?01；45?135?50%0?，50%90?，即：發(fā)50%50%的概率45?、135?0?、9050%的概率不同。成密鑰，其中關(guān)鍵步驟包括：基矢比對、參數(shù)估計(jì)、糾錯、保密增強(qiáng)。QKD接收機(jī)通過有安全認(rèn)證的經(jīng)典信道公布（但不公布測量結(jié)果從篩后密鑰中隨機(jī)抽取一部分對比是否一致，（垂直正交基、斜對角基20，考慮信道損耗時(shí)，其誤碼率存在一個(gè)事先可測定的閾值上限。有人竊聽時(shí)，50%的概率使用相同基矢，此時(shí)接收方的檢測結(jié)果與發(fā)送方一致；接收方與竊聽者也有50%的概率使用不同基矢，此時(shí)接收方的檢測結(jié)果有一半與發(fā)送方相同，一半不同，因此竊聽理論上會導(dǎo)致收發(fā)雙方存在25%的誤碼率，顯著高于無竊聽時(shí)的閾值上限，從而判斷存在竊聽。通過下文的保密增強(qiáng)技術(shù)進(jìn)行防范，避免竊聽者得到小部分密鑰而降低破解難度。量子隱形傳態(tài)1993Bennett等人第一次提出了量子2所示：圖2ERP2和粒子32傳遞給發(fā)送方3傳遞給接收方Bob。Alice12進(jìn)行聯(lián)合測量（Bell基測量）,由于量子糾1Bob3。Alice12的Bob，Bob3做31完全相同，從而完成量子態(tài)的“轉(zhuǎn)移”。1始終留在發(fā)3轉(zhuǎn)換為與待發(fā)送的11Alice進(jìn)行聯(lián)合測量時(shí)已被破壞掉，因此不違背未知量子態(tài)不可克隆定理。（即量子互聯(lián)網(wǎng)量子安全直接通信2000年我國學(xué)者提出了量子安全直接通信協(xié)議，目前主要經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段：2000～2004年，提出概念與建立理論；2005～2015年，發(fā)展協(xié)議與應(yīng)用探索；2016～2019年，原理驗(yàn)證與樣機(jī)制備；2020年至今，開展產(chǎn)品研制并推進(jìn)試點(diǎn)。3

圖3量子安全直接通信流程[9]QKD相比還有QKD網(wǎng)絡(luò)的量子（QKD進(jìn)行通信），如果第三方存在惡意則QKD通信也依賴未來較大規(guī)模量子通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，當(dāng)前還不實(shí)用。總結(jié)各類量子通信技術(shù)的共同之處在于通過量子態(tài)的傳遞實(shí)現(xiàn)經(jīng)典信息或量子信息的傳輸，并且需要量子信道、經(jīng)典量子安全直接通信在量子信道直接傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，其業(yè)務(wù)傳輸速率受量子信道帶寬限制，目前只能達(dá)到數(shù)十kbps，可以在低帶寬、高安全要求的場景使用。（二）標(biāo)準(zhǔn)化我國2017年開始啟動量子十余項(xiàng)QKD標(biāo)準(zhǔn)研制工作。2021年，CCSA發(fā)布通信行業(yè)(QKD)1BB84協(xié)議的QKD(QKD)系統(tǒng)1BB84協(xié)議的QKD系統(tǒng)》BB84（QKD）用關(guān)鍵器件和3（QRNG）2022年，BB84（QKD）1BB84協(xié)議的量子密鑰分發(fā)（QKD）2部分：單光2023YD/T4301-2023YD/T4302.1-2023量子密鑰分1YD/T4303-2023IPSec協(xié)議的量20238CCSA立項(xiàng)編研GB/T42829-2023量子保密通信應(yīng)用基本要求》由國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布CCSA歸口和組織制定的密碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會（CSTC）從2016年開始陸QKDQKD技術(shù)規(guī)范等。截止目前，CSTCBB84量子密鑰分BB84量子密鑰分配產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范》兩項(xiàng)密碼行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。QKD技術(shù)的重點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域，電力、金融行業(yè)針對QKD國際2018年開始30QKDQKD網(wǎng)絡(luò)、-《量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)-功能架構(gòu)》等十余項(xiàng)。國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）2017QKD安全測2023ISO/IEC另外，國際電氣與電子工程師協(xié)會（IEEE）2016年（ETSIQKD關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。（三）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)國內(nèi)我國目前已建設(shè)基于光纖的量子骨干網(wǎng)和城域網(wǎng)，并發(fā)射了量子通信衛(wèi)星，初步形成天地一體的廣域網(wǎng)量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)。依托該網(wǎng)絡(luò)，我國在政務(wù)、金融、電力等多個(gè)行業(yè)開展了應(yīng)用試點(diǎn)。我國量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)如表3所示：表3我國量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)量子骨干網(wǎng)量子城域網(wǎng)量子衛(wèi)星合肥上海）濟(jì)南）北京滬杭合干線（上海、杭州、合上海肥）重慶京漢廣干線（北京、武漢、長武漢沙、廣州）（在建）成都）（）長三角區(qū)域骨干網(wǎng)（合肥、上貴陽海、南京、杭州、無錫、金華、（）蕪湖等）?？谒拗輻椙f（）金華南寧國外美國美國目前建立了多個(gè)量子通信試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，具體如下：DARPA量子通信網(wǎng)絡(luò)：美國國防部高級研究計(jì)劃局(DARPA)主導(dǎo)建設(shè)的QKD網(wǎng)絡(luò)，連接波士頓到馬薩諸塞州劍橋市的10個(gè)節(jié)點(diǎn)[10]。NASA量子保密通信干線：連接洛杉磯和加州灣區(qū)的杰尼維爾的QKD網(wǎng)絡(luò)，長達(dá)550公里[10]。PhioQuantumXchange805公里。620080kbps的速率在芝加哥及其西郊之間分發(fā)量子密鑰。費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室量子網(wǎng)絡(luò):FQNET50公里[13]。歐洲歐洲多個(gè)國家也聯(lián)合開展了量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與驗(yàn)證，包括：SECOQC12個(gè)歐洲國家共同建設(shè)，2008年在奧地利首都維也納建6個(gè)節(jié)點(diǎn)，885公里[10]。27個(gè)成員國正在建設(shè)，計(jì)劃連接整個(gè)歐盟的量子通信網(wǎng)絡(luò)，目標(biāo)是2027年開展初始的運(yùn)營服務(wù)[14]。QUDICE5QKD20231月啟動[15]。英國布里斯托大學(xué)物理學(xué)家喬希及其團(tuán)隊(duì)建設(shè)了連接布里斯托城城市內(nèi)超過八個(gè)用戶的量子通信網(wǎng)絡(luò)[16]。另外，英國和加拿大合作，計(jì)劃2025年發(fā)射量子加密和科學(xué)衛(wèi)星（QEYSSat）[17]。日本日本國家情報(bào)通信研究機(jī)構(gòu)主導(dǎo)，聯(lián)合日本NTT、NEC

東京量子實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)QKDNetwork）”，連接?xùn)|京小金井、大90公里，最快的節(jié)點(diǎn)間通信速率為304kbps。（四）發(fā)展趨勢量子通信的發(fā)展趨勢可劃分為三個(gè)階如圖4所示：圖4量子通信發(fā)展趨勢ICT2030年前后可進(jìn)入這一階段。QKD系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)與器件來看，未來發(fā)展方向是進(jìn)近年來，在QKD技術(shù)體系之外，學(xué)術(shù)界也開展了量子隱形傳態(tài)、量子存儲等量子互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)的探索。例如，我國基于“墨子號”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)基于糾纏測量的量子隱形傳態(tài)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證以及遠(yuǎn)程量子態(tài)傳輸實(shí)驗(yàn)，向構(gòu)建全球化量子通信網(wǎng)絡(luò)邁出了重要一步。三、量子通信金融應(yīng)用（一）量子密鑰分發(fā)應(yīng)用模式QKDQKD協(xié)商好的密鑰與經(jīng)典通信結(jié)合模式（PPP）802.1MACsec協(xié)議等；網(wǎng)絡(luò)層：互聯(lián)網(wǎng)安全協(xié)議（IPSec）;傳輸層：傳輸層安全協(xié)議（TLS、TLCP等）;QKDQKD能與不同層次的經(jīng)典通信協(xié)議結(jié)合，具體協(xié)商方式5所示。圖5QKD與經(jīng)典通信協(xié)議結(jié)合[18]目前金融行業(yè)通常采取QKD與網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議結(jié)合的方式，QKD接入設(shè)備及量子路由器，并QKDQKD接入設(shè)備將協(xié)商好的密鑰注入量子路QKD典型架構(gòu)6所示。圖6QKD典型架構(gòu)與對稱密碼算法結(jié)合方式QKD2種方式：一次性密碼本（One-timePad）：此模式下，QKD協(xié)QKD密鑰協(xié)商速率較低（kbps），因此該模式只適用于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸速率低于QKDSM4AES等常見的對稱密QKD協(xié)商的密鑰重復(fù)使用并定期自動更換。QKD密鑰協(xié)商速率的限制，適用于絕大部分場景，包括金融行業(yè)相關(guān)場景。國內(nèi)應(yīng)用場景年開始建同城數(shù)據(jù)中心1）參考架構(gòu)同城數(shù)據(jù)中心通常包括生產(chǎn)中心和同城中心兩個(gè)機(jī)房，（7所示。圖7同城數(shù)據(jù)中心自建QKD參考架構(gòu)對于不具備自建量子通信網(wǎng)絡(luò)條件的金融機(jī)構(gòu)，可租用當(dāng)?shù)亓孔映怯蚓W(wǎng)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，參考架構(gòu)如8所示。圖8同城數(shù)據(jù)中心租用QKD參考架構(gòu)同城數(shù)據(jù)中心的量子通信架構(gòu)包括QKD/QKD設(shè)備與量子加2）應(yīng)用案例2015年基于北京量子城域網(wǎng)和上海量QKD9所示。圖9工商銀行同城機(jī)房QKD拓?fù)?018年在杭州同城數(shù)據(jù)中心之間應(yīng)用量子密鑰分發(fā)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了運(yùn)維管理備份數(shù)據(jù)的加密傳輸。QKD10所示。圖10浙商銀行同城數(shù)據(jù)中心QKD拓?fù)?021年在北京數(shù)據(jù)中心的機(jī)房部署了量子密鑰分發(fā)驗(yàn)證環(huán)境，模擬同城3QKDQKD城機(jī)房QKD所示。圖11光大銀行同城機(jī)房QKD模擬驗(yàn)證拓?fù)淞硗?，交通銀行、民生銀行、興業(yè)銀行、北京農(nóng)商銀行、異地?cái)?shù)據(jù)中心1）參考架構(gòu)異地?cái)?shù)據(jù)中心的機(jī)房通常相距幾百上千公里并通過運(yùn)營商提供的專線進(jìn)行多點(diǎn)間的互聯(lián)，可通過租用量子通信運(yùn)QKD12所示。圖12異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD參考架構(gòu)PE路由器或與PEQKDPE路由器通過策略路由將待加密的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)定向到量子加密路由器上進(jìn)行加密后傳輸，在對端數(shù)據(jù)中心由骨干網(wǎng)互聯(lián)區(qū)的路由器進(jìn)行數(shù)據(jù)引流，在量子加密路由器進(jìn)行解密。2）應(yīng)用案例案例1207千公里級量子保密通信應(yīng)用。工商銀行異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD13所示。圖13工商銀行異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD拓?fù)?019QKD14所示。圖14建設(shè)銀行異地?cái)?shù)據(jù)中心QKD拓?fù)淇偡种C(jī)構(gòu)1）參考架構(gòu)（省分行或區(qū)域中心）（市分行15所示。2）應(yīng)用案例

圖15總分支機(jī)構(gòu)QKD參考架構(gòu)2023QKD16所示。圖16工商銀行省分行與市分行QKD拓?fù)淞硗?，合肥科技農(nóng)村商業(yè)銀行、阿里巴巴等機(jī)構(gòu)也在總分支機(jī)構(gòu)場景開展了量子密鑰分發(fā)技術(shù)的試點(diǎn)應(yīng)用。合作互聯(lián)1）參考架構(gòu)（可以租用量子通信運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與合作方的量子保密通信，其參考架構(gòu)如圖17所示。2）應(yīng)用案例

圖17合作互聯(lián)QKD參考架構(gòu)1：201718所示。圖18銀行業(yè)信息共享平臺2017年基于上海量子城域網(wǎng)與合作方密傳輸。交通銀行合作互聯(lián)QKD19所示。圖19交通銀行合作互聯(lián)QKD拓?fù)?：2017QKD20所示。圖20興業(yè)數(shù)金合作互聯(lián)QKD拓?fù)?：2022年，工商銀行安徽分行借助合肥市QKDETC收費(fèi)系統(tǒng)之間業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳QKD21所示。圖21工商銀行合作互聯(lián)QKD拓?fù)銻CPMIS合肥市數(shù)據(jù)資源局互聯(lián)等場景也開展了量子密鑰分發(fā)技術(shù)的應(yīng)用試點(diǎn)。國外應(yīng)用場景與我國相比，其他國家量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)較為滯后，因此境外金融機(jī)構(gòu)的量子通信應(yīng)用還處于起步階段。2022Ciena合作，在摩根大通實(shí)驗(yàn)室中完成了100公里城域QKD應(yīng)用驗(yàn)證，在相距70公里時(shí)密鑰生成速率可以達(dá)到66kbps。2023公里外的伯克郡數(shù)據(jù)中心之間試點(diǎn)量子密鑰分發(fā)技術(shù)。（二）量子安全直接通信華夏銀行在數(shù)字信貸場景開展了量子安全直接通信的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)信貸客戶監(jiān)控信息的安全傳輸，其拓?fù)淙鐖D22所示。圖22華夏銀行量子安全直接通信拓?fù)淙A夏銀行將量子安全直接通信的發(fā)送端部署在信貸客戶所在區(qū)域，該區(qū)域還部署了攝像頭對信貸客戶的監(jiān)控目標(biāo)10kbps，可滿足實(shí)際應(yīng)用需求。（三）未來應(yīng)用展望現(xiàn)階段，量子通信的主要應(yīng)用是基于QKD網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)密鑰的安全分發(fā)，再與對稱密碼算法結(jié)合實(shí)現(xiàn)信息的加密傳輸，主要為國防、政務(wù)、金融、能源等專網(wǎng)用戶提供高安全的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。遠(yuǎn)期，隨著量子計(jì)算機(jī)、量子隱形傳態(tài)、量子測量、量子存儲等技術(shù)的成熟，基于量子隱形傳態(tài)和量子中繼技術(shù)，依托星地一體的廣域量子通信網(wǎng)絡(luò)可構(gòu)建量子互聯(lián)網(wǎng)，基于量子互聯(lián)網(wǎng)提供的量子態(tài)遠(yuǎn)距離高精度傳輸能力，可進(jìn)一步構(gòu)建分布式量子計(jì)算網(wǎng)絡(luò)、量子傳感網(wǎng)絡(luò)等，充分發(fā)揮出量子信息技術(shù)的潛力。四、挑戰(zhàn)與建議（一）面臨挑戰(zhàn)與抗量子密碼算法的競爭與結(jié)合量子通信和抗量子密碼算法是業(yè)界認(rèn)可的兩種抵御量子計(jì)算攻擊的技術(shù)，分別通過物理和數(shù)學(xué)兩種不同的方式實(shí)不能像抗量子密碼算法一樣以軟件形態(tài)集成到IT設(shè)備及應(yīng)兩種技術(shù)各具特色，部分場景可以互相替代，部分場景網(wǎng)絡(luò)覆蓋面不足，應(yīng)用成本較高QKD的量子城域網(wǎng)并提供接入服務(wù)，絕大部分城市還QKD30萬/（不含硬件設(shè)備費(fèi)用），60萬/年，應(yīng)用成本較高，也限制了量子通信的應(yīng)用推廣。依賴可信中繼，密鑰生成速率不足100公信需要建設(shè)眾多的中繼站，比如：京滬干線全長2000多公3260多公里，20kbps限制以及較低的密鑰生成速率將成為安全和成本的一大挑戰(zhàn)。應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)有待完善量子通信如何安全、可靠、高效地融合到金融現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，。（二）使用與發(fā)展建議結(jié)合金融行業(yè)量子通信實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，考慮金融業(yè)務(wù)場景需求，提出以下量子通信金融應(yīng)用及發(fā)展建議：開展技術(shù)研究與試點(diǎn)驗(yàn)證子計(jì)算攻擊做好技術(shù)儲備。明確抗量子攻擊策略（綜合評估并選用量子密字簽名場景、APP/PC瀏覽器場景選用抗量子密碼算法、數(shù)據(jù)保密期很長且對成本不敏感的傳輸加密場景選用量子密鑰分發(fā)等。建議金融機(jī)構(gòu)結(jié)合業(yè)務(wù)場景需求，以及量子密鑰分發(fā)、抗量子密碼算法的技術(shù)特點(diǎn)，形成合適的抗量子攻擊策略。通過技術(shù)發(fā)展解決適用場景和成本問題/制定應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)降低使用門檻雖然業(yè)界已推出部分量子密鑰分發(fā)技術(shù)與產(chǎn)品層面的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，但這些標(biāo)準(zhǔn)還難以指導(dǎo)如何成熟部署并應(yīng)用量子方面的要求及最佳實(shí)踐，提升量子通信融入到現(xiàn)有生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的便捷性，降低應(yīng)用門檻。五、總結(jié)與展望金融數(shù)據(jù)安全關(guān)乎國家金融安全和人民群眾切身利益，隨著量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，其破解經(jīng)典非對稱密碼算法的威脅不容忽視，未來金融行業(yè)具備抗量子計(jì)算攻擊能力至關(guān)重要。量子通信具備的長期安全性，可用于金融行業(yè)某些安全要求高、數(shù)據(jù)保密期長的傳輸場景。未來隨著量子隱形傳態(tài)、量子中繼等關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展與成熟，量子通信將向全量子網(wǎng)絡(luò)和量子互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，成為支撐量子計(jì)算、量子測量的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，形成分布式量子計(jì)算、量子傳感網(wǎng)絡(luò)等新的應(yīng)用場景，充分發(fā)揮量子信息技術(shù)的潛力并提升金融行業(yè)服務(wù)水平。六、參考文獻(xiàn)Bennett,C.H.,Brassard,G.,QUANTUMCRYPTOGRAPHY:PUBLICDISTRIBUTIONANDCOINTOSSING,ProceedingsofIEEEInternationalConferenceonComputers,Systems,andSignalProcessing(IEEE,New1984)[