上海量子城域网可支持百万级用户 工博会展现“新质”力量

为千行百业造“安全盾”

作者／  IT时报记者  钱立富  郝俊慧 孙永会

编辑／  孙妍

9月24日，第24届中国国际工业博览会在国家会展中心（上海）开幕。开幕式前，上海市委副书记、市长龚正，工信部副部长单忠德一行参观了中国电信展位，察看中国电信上海公司（以下简称上海电信）量子密钥分发城域网，详细了解上海电信“X+量子”能力模式、重点区域量子能力建设、重点行业量子赋能及创新应用落地等方面情况。

大力发展未来产业，是引领科技进步、带动产业升级、培育新质生产力的战略选择。量子信息，作为事关国家信息安全的战略新兴领域，既是未来产业的重要组成部分，亦是塑造新质生产力的关键引擎。上海，是国内最早布局未来产业的城市之一，亦是我国量子信息技术的重要策源地和量子基础设施布局的重镇。

作为建设这座城市“数字底座”的“国家队”和“主力军”，上海电信早布局、快行动，目前已在上海区域内建成量子密钥分发城域网——国内首张运营商级的商用密钥分发网络，并在今年7月成功揭榜2024年度上海市未来产业试验场 “揭榜挂帅”量子科技领域项目，开启“基于抗量子计算的城市级密钥分发基础设施建设及应用推广探索”新征程。

据《IT时报》记者了解，截至目前，上海量子城域网已经完成了一期建设7个节点，实现上海外环内覆盖率100%，可支持不少于100万的用户容量，并已在四个场景实际落地应用。同时，以上海为首城起点，预计到今年年底，中国电信将在全国10—15个城市部署量子城域网，未来将逐渐与骨干网打通，加上天上的墨子号量子通信卫星，最终形成天地一体的量子通信网。

为千行百业打造“安全盾”

“基于上海量子城域网底座能力，我们在行业客户安全通话、安全办公、安全组网、安全平台四大场景已经有产品能力开发与运营落地。”上海电信的一位工作人员向参观的领导介绍道，以安全办公场景为例，上海电信量子视频云会议已在宝山区政府2个主会场和15个街镇分会场落地，通过中国电信自研的量子云会议系统、量子密码服务平台，实现了视频通信内容端到端加密，保护会议数据安全。

“量子通话拨号中，双方已开通密话……”展台上，两部量子密信手机终端也很“吸睛”，工作人员现场演示了国内首个运营商级的量子加密通话产品——量子密信，通过将量子加密技术与即时通信技术紧密融合，实现了消息一次一密、音视频通话全帧加密、多人群聊文件传输加密等功能，“可以防止电话被窃听、信息被拦截”。

作为我国量子信息技术的重要策源地和量子基础设施布局的重镇，上海一直以来高度重视量子科技的发展。

今年3月，上海市经信委组织开展未来产业试验场“揭榜挂帅”，聚焦量子科技、生物制造、6G技术等重点领域展开链式攻关，探索解决未来技术应用难的问题。“揭榜挂帅”受到上海市委、市政府高度重视和大力支持，根据要求引入DARPA创新管理机制。

今年7月，“揭榜挂帅”结果揭晓。上海电信等单位提交的“基于抗量子计算的城市级密钥分发基础设施建设及应用推广探索项目”，在激烈竞争中脱颖而出，成为入选“揭榜挂帅”榜单上的唯一量子项目。

“量子技术可谓人类目前最前沿、最具挑战性的科技之一，需要深厚的科研实力和大量的资源投入，面临着诸多技术难题和应用推广的压力。迄今为止，全世界在量子科技领域仍处于不断探索和发展的阶段，尚未实现大规模的商业化应用。这成为限制量子通信技术快速发展和广泛应用的一大瓶颈。”量子科技领域DARPA创新管理机制“项目经理人”负责人、上海电信副总经理胡伟良指出。

据了解，上海电信正积极构筑和不断完善“X+量子”DICT能力体系，如“通话+量子”“安全办公+量子”“专线+量子”“物联网+量子”等，为千行百业打造前所未有的“安全盾”。

首张运营商级量子城域网

量子计算的快速发展正对基于公钥密码体制的信息安全提出了严峻的挑战。

2023年2月，量子防御公司（QD5）预测，可能最快在2025年，世界就会迎来Q-Day（量子计算攻破现有加密体系）。根据预测，如破解2048位RSA密码，利用现有最快的超级计算机需要46亿年，而利用2000万个量子比特的计算机，仅需要数小时。

随着量子计算的加速成熟，传统城域网的加密技术将遭遇前所未有的挑战。面对这一挑战，中国电信推出的量子城域网为城市信息安全筑起了坚不可摧的堡垒。

量子城域网以量子密钥分发(QKD)技术为核心，在城域内构建抗量子计算的新型安全基础设施。结合分布式量子密码服务管理平台、量子干线资源，为政务、金融、交通、工业互联网等关键行业提供统一的量子密钥服务和应用服务。

上海电信量子城域网是首张运营商级的商用密钥分发网络，通过构建能够抵御量子计算攻击的安全密钥分发系统，利用量子密钥的不可预测性，帮助各行各业提升安全能级推动量子安全技术在城市级基础设施中的应用，为城市级网络安全提供坚实保障，让“窃密者”无处下手、无计可施。

随着量子城域网的建成，上海电信不断探索其在各行业的核心应用场景，如量子专线应用、量子云会议、量子密改等，并配合区域发展规划先行先试，在松江G60科创走廊率先发布量子应用场景。

如在金融行业，不久前某知名商业银行与上海电信达成合作，利用量子城域网为这家商业银行位于不同地方的数据中心提供加密传输，保障数据流通高度安全。如在教育行业，上海电信为某高校的校园专网提供量子加密，确保校园网络内部的重要信息，如科研数据等受到安全保护。

据悉，上海电信在中国电信集团内部率先完成了运营商级量子城域网建设。在这过程中，上海电信克服了诸多挑战，如量子网络和经典网络如何适配、设备如何互通等等。

向天地一体量子通信网迈进

工信部等十一部门近期发布《关于推动新型信息基础设施协调发展有关事项的通知》（以下简称通知），对新型信息基础设施的形态做出明确定义，其中量子信息与人工智能、区块链一起，被归类于新技术基础设施——基于新技术形成的基础设施形态。

这并非量子信息第一次“出圈”。早在2021年，“十四五”规划《纲要》中便对新型基础设施建设做出专门部署，国家发改委在解读“新型基础设施”的时候提到，要加强量子通信、量子计算、新型网络基础架构研究，适时开展试验网络建设和应用探索，超前布局培育新型基础设施形态。

当前，中国电信正加快构建全国量子安全新型基础设施，构建纵横相连、跨域互通的服务能力。

“中国电信正深入推动量子+，打造运营商级的安全能力。”中国电信董事长柯瑞文在不久前的中期业绩说明会上透露，基于QKD（量子密钥分发）、PQC抗量子加密等技术体系，中国电信正构建涵盖量子密钥分发、量子密码资源池和量子密码管理平台的量子安全基础设施，形成“一网一池一平台”的量子安全基础设施建设方案。

《IT时报》记者独家获悉，中国电信旗下的中电信量子集团是目前国内唯一一家在QKD和PQC两条抗量子攻击安全路线上“齐步走”的企业，作为国务院国资委确定的首批启航企业，中电信量子目前已推出量子科技产品20余款，应用范围涵盖政务、应急、工业、金融等10多个行业。

“中国量子科技正处于科研产业化的爆发前夜。”中电信量子集团相关人士告诉《IT时报》记者，量子是面向未来的产业，技术门槛较高，投入期较长，此时政府的示范效应便非常重要，通过“这只隐形的手”，加速示范应用的先行先试，有利于政务、金融、能源等重要行业率先进入“量子安全时代”，同时，电信运营商建设的量子城域网，结合分布式量子密码服务管理平台、量子干线资源，将大幅降低政府及企业使用量子加密服务的成本，上海、安徽、广东等地都在争相打造这张新的“未来产业名片”。

随着Q-Day日益临近，美、欧、韩等国家和地区在量子通信网络基础设施建设方面都加快了步伐，美国发射多种量子通信卫星，欧洲于2023年启动了QUDICE卫星网络项目和EuroQCI量子通信基础设施计划，韩国建设800公里QKD网络等。

新时代的全球“安全攻防战”中，中国电信正在“铸盾”。未来，中国电信的量子城域网将在量子计算时代下为重要数据的长期安全性保驾护航，如敏感信息的传输加密保护、关键数据存储加密、终端的安全接入认证等安全服务，彻底解除传统城域网的“后顾之忧”。

排版／ 季嘉颖

图片／ 费锋

来源／《IT时报》公众号vittimes

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