引用本文：
陈毓锴，蒲涛，李云坤，等. 量子噪声随机加密技术研究[J]. 光通信技术，2022，46（6）：61-66.
陈毓锴1，2，蒲 涛2*，李云坤2，3，赵 勇1，林克凌1，杨 明1，徐逸帆1，2，李 晋2
（1. 中国人民解放军61623部队，北京 100840； 2.中国人民解放军陆军工程大学 通信工程学院，南京 210007； 3. 中国人民解放军31106部队，南京 210016）
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要：针对光网络安全防护问题，从物理层安全性评估、实验验证2个层面深入研究量子噪声随机加密（QNRC）物理层抗截获传输技术。首先，介绍了国内外QNRC的发展现状，凝练了一套物理层安全性评估通用方法。然后，提出一种基于光域解密的强度移位键控-量子噪声随机加密（ISK-QNRC）实验方案，针对该方案中高分辨率、高采样速率的数/模转换器制造工艺问题，提出一种并联ISK-QNRC方案并进行了验证，结果表明该方案信息传输安全、有效。最后，分析了QNRC技术的典型应用场景及发展趋势。
关键词：光网络安全防护；量子噪声随机加密；安全性评估方法；并联强度调制；应用场景
中图分类号：TN918 文献标志码：A 文章编号：1002-5561（2022）06-0061-06
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.06.012
0 引言
近年来，随着物联网、大数据和云计算等技术的兴起，信息安全形势日益复杂。经“十二五”、“十三五”光缆建设，我国已建成纵横全国、连通全球的光传输网。光传输网作为全局性、支撑性和基础性网络，拥有海量信道资源，承载着大量业务，其安全直接关系到国防、政务和金融的安全，在国家“网络强国”的战略背景下，如何提高光传输网及其承载的互联信息安全至关重要且亟待解决。随着各类光纤信道窃听手段的不断成熟，光传输网面临着巨大的信息安全挑战，因此光通信物理层抗截获技术应运而生。目前，主流的光通信物理层抗截获技术有量子噪声随机加密（QNRC）[1]、量子保密通信[2]、混沌光通信[3]、光码分多址[4]和光隐匿通信[5]等，其中，QNRC技术凭借其在安全性、传输速率及与现有光传输网的兼容性等方面的优势，在许多抗截获技术中脱颖而出，具有广阔的应用场景。QNRC技术是一种结合了经典流密码思想和量子力学原理的光物理层信息抗截获传输技术，在调制过程中借助量子噪声随机对信号的幅度或相位进行加密，保证了光纤信道的不可破译性。
本文在研究QNRC技术的基础上，凝练一套物理层安全性评估通用方法，并以评估结果作为系统实验参数配置的依据，对QNRC系统性能进行研究。
5 结束语
光传输网是我国信息化基础设施的重要组成部分，光缆链路布设在公共环境中，很容易受到安全威胁，光网络安全防护问题亟待解决，迫切需要使用以QNRC为代表的光物理层抗截获传输技术。本文凝练了一套物理层安全性评估通用方法，提出了一种新的ISK-QNRC实验结构和并联ISK-QNRC方案，实验验证了ISK-QNRC系统信息传输的安全性。