基於量子密鑰分發的量子保密通信已進入初步實用化階段，有望成為提升網絡信息安全防護能力的可選方案之一。 對基於量子密鑰分發的量子保密通信領域的最新研究和應用進展進行綜述，集中呈現各方對量子密鑰分發技術應用的觀點和看法，並針對量子密鑰分發技術在科研、工程和應用三 個不同層面的問題提出相應的分析和建議，供業界參考。

 關鍵詞：量子密鑰分發；量子保密通信；應用分析

量子通信利用量子疊加態及糾纏效應，在經典通信輔助下，可以實現量子態信息傳輸或密鑰分發，在理論協議層面具有無法被竊聽的信息論安全性保證。 量子通信的應用主要包括量子隱形傳態（Quantum Teleportation，QT）、量子密鑰分發（Quantum Key Distribution，QKD）、量子安全直接通信（Quantum Secure Direct Communication，QSDC）、量子秘密共享（Quantum Secret Sharing，  QSS）和量子密集編碼（Quantum Dense Coding，QDC）等。 從研究論文數量和專利申請情況進行分析，QKD和QT是目前量子通信研究與應用發展的重點方向，而基於QKD的量子保密通信則是目前實用化的應用方向。 近年來，量子密鑰分發領域的科學研究持續保持活躍，應用和產業化進一步探索，應用觀點和意見尚未統一，成為業界關注的焦點之一。
 媒體宣傳對量子通信或存在一些誤解和過度解讀，容易引發不必要的爭議，不利於凝聚共識、形成合力，對此作幾點說明：第一，QKD只是量子通信的應用之一，直接將二 者劃等號會以偏概全，並非恰當表述；第二，量子通信的本質是實現未知量子態（Qubit）的傳輸，與傳輸確定信息（Bit）的經典通信面向不同應用場景，更不存在 替代關係；第三，量子通信必須藉助經典通信的輔助才能完成，如QKD中的協議後處理信息交互、QT中的貝爾態聯合測量結果傳輸等，不存在信息超光速傳輸的情況；第四， 量子通信中的QKD和QT等應用有望為提升經典通信的安全性或組網協議功能提供新型可選解決方案，但實用化和工程化等方面仍有諸多問題需要進一步探索、突破和解決。     

公鑰加密體係是當今網絡信息安全的基石。 面臨量子計算可能帶來的公鑰數學問題計算破解風險，歐美研究機構提出研究旨在面對量子計算和經典計算均能保證其加密安全性新一代公鑰加密體系，即PQC。 美國NIST牽頭，於2016年啟動全球PQC算法徵集和評比，截止到2020年7月已完成3輪評選，從最初的69項算法提案中評選出7項公鑰加密和數字簽名算法入圍，預計在 2023年左右推出PQC算法國際標準。 我國中國科學院信息工程研究所團隊提出的格密碼提案未入圍第三輪。  PQC算法是對於已知量子計算風險威脅的一種算法層面的升級響應，但其他未知的風險與威脅仍留待未來去解決，目前評選多種算法的做法也有不把所有雞蛋放在同一個籃子裡 的考慮。  PQC基於現有公鑰加密體系進行算法升級，對於系統架構和硬件改動較少，利於規模化推廣應用，將與QKD形成技術解決方案的路線競爭。 二者未來也可能相互融合，但發展趨勢尚有待觀察。  

2020年5月，美國智庫哈德森（Hudson）研究所發布《高管量子密碼學指南：後量子世界中的安全性》報告，對QKD技術原理、應用場景和發展情況進行了簡述。 報告指出，面對量子計算的威脅，一種解決方案是PQC，但其基於加密算法無法被量子計算破解的假設無法被證明且存在風險；另一種方案是使用量子技術提供的工具，包括QKD 和QRNG。  QKD是唯一的一種基於量子物理特性證明安全性的遠距離密鑰傳輸方法，並將成為所有高價值數據網絡的安全基石。 當前，美國在這一領域並不是唯一玩家，甚至不是領導者；未來，隨著QKD技術的發展和成熟，將形成包括空間網絡在內的全球量子通信網絡的基礎。

2020年4月，美國智庫蘭德（RAND）公司公佈《量子計算時代的安全通信》報告，其中預測能夠破解公鑰密碼體系的量子計算機可能在2033年前後出現，將給信息安全帶來攻擊性 和追溯性風險，需盡快推動敏感信息業務的PQC升級遷移。 報告同時呼籲美國政府重視量子計算帶來的信息安全威脅，加快推進PQC標準化，在政府信息系統層面強制推行PQC升級，並加快其商用化應用推廣。