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第1章 概述1

1.1从经典密码到量子密码的基础概念3

1.2量子计算机对密码学的影响11

1.2.1量子计算机的基本概念12

1.2.2量子计算机带来的密码安全威胁14

1.3量子安全问题的重要性及其应对16

1.3.1量子安全问题的影响范围17

1.3.2量子安全问题的紧迫性20

1.3.3量子安全问题的应对措施23

参考文献29

第2章 量子密钥分发（QKD）原理32

2.1 QKD的基本原理34

2.2 QKD的工作机制38

2.3 QKD的主要协议42

2.3.1 QKD协议概述42

2.3.2基于BB84的QKD协议44

2.3.3基于量子纠缠的QKD协议48

2.3.4基于连续变量的QKD协议51

参考文献53

第3章 量子密钥分发关键技术56

3.1量子信号源58

3.1.1单光子信号源58

3.1.2 EPR光子对59

3.1.3衰减激光源和诱骗态QKD60

3.2量子信号探测器62

3.2.1单光子探测器62

3.2.2光学零拍探测器65

3.3量子随机数发生器66

3.4点对点QKD技术68

3.4.1基于光纤信道的QKD68

3.4.2基于自由空间信道的QKD69

3.5网络QKD技术70

3.5.1在现有光纤网络中部署QKD面临的挑战71

3.5.2基于无源光器件的网络QKD技术73

3.5.3基于可信中继的网络QKD技术75

3.5.4基于量子中继器的网络QKD技术76

3.6实际QKD系统的安全防护77

3.6.1安全证明假设78

3.6.2量子黑客攻击和防御80

3.6.3自测QKD84

参考文献86

第4章 量子保密通信网络94

4.1 QKD网络的演进97

4.1.1美国DARPA QKD网络97

4.1.2欧洲SECOQC网络100

4.1.3日本东京QKD网络102

4.1.4中国星地一体广域QKD网络105

4.1.5软件定义的QKD网络106

4.2 QKD网络需求和架构设计109

4.2.1网络设计需求109

4.2.2网络架构设计方案112

4.2.3主要网元及功能实体115

4.2.4主要网络接口117

4.2.5网络主要功能118

4.3 QKD网络的应用服务接口119

4.3.1 QKD应用接口简介119

4.3.2 QKD应用接口122

参考文献126

第5章 量子保密通信应用128

5.1量子保密通信应用场景131

5.1.1 QKD与ICT结合的应用场景131

5.1.2 QKD在典型行业的应用场景135

5.2量子保密通信应用案例144

5.2.1量子通信在金融领域的应用144

5.2.2量子通信在政务领域的应用145

5.2.3量子通信在数据中心/云领域的应用145

5.2.4量子通信在医疗卫生领域的应用146

5.2.5量子通信在国家基础设施领域的应用146

5.3量子保密通信应用的移动化扩展147

5.3.1 QKD与经典密码学的问题分析148

5.3.2 QKD与经典密码学结合的移动化应用方案152

5.3.3 QKD移动化应用的展望155

参考文献156

第6章 量子保密通信产业发展158

6.1量子保密通信国内外发展概况161

6.1.1世界量子通信领域主要国家发展情况163

6.1.2中国量子通信发展情况172

6.2量子保密通信的标准化进展181

6.2.1 ETSI标准化进展182

6.2.2 CCSA标准化进展184

6.2.3 ISO/IEC标准化进展187

6.2.4 IEEE标准化进展188

6.2.5 CSA工作进展188

6.3量子保密通信的商用化进展189

6.3.1 QKD核心器件与设备制造190

6.3.2 QKD网络建设与运营193

6.3.3 QKD安全服务与行业应用195

参考文献197

第7章 量子保密通信网络的总结与展望198

7.1 QKD网络的挑战及发展方向201

7.1.1 QKD物理层协议的增强201

7.1.2 QKD网络层技术的增强202

7.1.3 QKD应用层的融合发展204

7.2量子通信网络及应用的未来展望205

参考文献209