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网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第1部分:要求标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:CybersecurityTechnology—SecurityRequirements,TestingandEvaluationMethodsforQuantumKeyDistribution—Part1:Requirements摘要随着量子计算技术的迅猛发展,传统公钥密码体系正面临前所未有的安全挑战,量子密钥分发(QuantumKeyDistribution,QKD)作为量子保密通信的核心技术,已成为保障未来网络安全的关键基础设施。本报告围绕国家标准GB/T47679.1-2026《网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第1部分:要求》的立项与编制工作,系统阐述了该标准的研制背景、技术内容、编制原则与适用范围。该标准是我国量子密钥分发领域安全标准化体系中的首项基础性安全要求标准,明确了QKD系统在安全性设计、密钥管理、物理防护、协议实现及合规运营等方面应满足的最小安全要求,构建了覆盖系统全生命周期的安全基线框架。本报告详细介绍了标准的主要技术要素、与现有国际标准及国家密码标准的协调关系,并重点分析了主导编制单位——中国信息通信研究院在标准研制中的技术支撑体系与核心贡献,最后展望了标准后续将补充的测试评估方法及标准实施对产业生态的引导作用。关键词:网络安全;量子密钥分发;安全要求;标准化;GB/T47679;密码技术Keywords:cybersecurity;quantumkeydistribution;securityrequirements;standardization;GB/T47679;cryptographictechnology一、引言1.1研究背景量子计算被视为下一代信息技术的革命性突破。近年来,随着量子比特数量的持续增长和纠错技术的不断进步,量子计算已从实验室走向工程化探索阶段。据行业预测,在未来十至十五年内,具备破解现行公钥密码体系(如RSA、ECC等)能力的“实用型量子计算机”(CRQC,CryptographicallyRelevantQuantumComputer)有望问世。这一前景对全球信息安全体系构成了深远的结构性威胁,各主要国家纷纷加速布局后量子密码(PQC)与量子密钥分发(QKD)两大防御技术路线。在此背景下,QKD技术因其基于量子力学基本原理(测不准原理与量子不可克隆定理)提供理论上“无条件安全”的密钥分发能力,被广泛视为应对量子计算威胁的重要技术手段之一。截至2026年,我国已建成总里程超过1万公里的量子保密通信骨干网络,“京沪干线”“国科量子通信网”等重大工程稳步运营,QKD技术正在向金融、政务、能源、电信等关键信息基础设施领域加速渗透。然而,技术的高速发展也引发了标准化工作的严峻挑战。不同厂商的QKD设备在安全参数配置、协议实现、密钥管理流程、物理防护措施等方面存在较大差异,缺乏统一的安全要求基线将带来如下问题:一是安全性无法被有效度量,用户难以对不同产品进行安全性能的横向比较;二是互联互通困难,设备间兼容性不足制约规模化组网部署;三是测评依据缺失,第三方检测机构缺乏权威判定标尺;四是行业准入门槛模糊,低安全水平设备可能混入关键应用场景,形成事实上的安全短板。因此,制定统一的QKD安全要求标准已成为产业发展的迫切需求。1.2标准基本信息本标准编号为GB/T47679.1-2026,属于国家标准(推荐性),由全国网络安全标准化技术委员会(TC260)提出并归口管理。标准于2026年5月25日正式发布,并将于2026年12月1日起正式实施。标准名称为《网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第1部分:要求》,本部分为系列标准的第1部分,聚焦于“要求”的制定,后续部分将针对“测试和评估方法”予以具体规定。值得特别指出的是,本标准的发布时间正处于国际量子信息安全标准化竞争日趋激烈、国内量子通信产业从示范应用向规模化商用跨越的关键节点。作为QKD安全领域的基础性安全要求标准,该标准的正式发布填补了我国在该领域的标准空白,标志着我国量子保密通信标准化工作取得阶段性突破,将为后续测试评估、产品认证、系统检测及网络互通等一系列标准的研制奠定重要的框架性基础。二、标准编制原则与依据2.1主要编制原则本标准在编制过程中遵循以下四项基本原则:(1)科学性。标准的各项安全要求均以量子信息理论、密码学原理和现有工程实践为科学依据。QKD的安全性论证基于量子力学基本定律,标准中对密钥提取、参数估计、隐私放大、认证等关键环节的要求均有明确的物理学和密码学理论支撑,确保安全要求的提出不是经验性的主观判断,而是经过严格的分析论证。(2)协调性。标准在编制过程中充分研究了ISO/IECJTC1/SC27正在制定的国际标准ISO/IEC23837系列、欧洲电信标准化协会(ETSI)发布的QKD安全规范(ETSIGSQKD0xx系列)等相关国际文件,确保我国标准的框架设计与核心指标尽可能与国际接轨,以利于后续国际贸易互认与检测结果互认。同时,在商用密码应用要求方面,标准与GB/T39786《信息安全技术信息系统密码应用基本要求》等国家标准保持协调一致。(3)可操作性。标准中给出的各项安全要求均力求明确具体,避免含糊或不可验证的表述,便于设备厂商在研发设计阶段参考执行,也便于检测机构在第三方检测评估中进行符合性判定。(4)前瞻性。QKD技术仍在快速演进之中,标准在制定过程中为技术发展预留了充分余地,一方面避免对具体技术方案做出限制性规定而制约创新,另一方面又确保安全基线的约束力不会因技术进步而被架空。2.2标准的主要依据本标准的主要编制依据包括:-《中华人民共和国网络安全法》-《中华人民共和国密码法》-《标准化法》及其实施条例-GB/T25069《信息安全技术术语》-GB/T39786《信息安全技术信息系统密码应用基本要求》-ISO/IEC15408(CC标准)安全评估框架-ETSIGSQKD0xx系列行业规范-ISO/IEC23837系列国际标准草案三、标准主要技术内容3.1标准的范围与定位GB/T47679.1-2026规定了量子密钥分发系统在规划、设计、建设、运行和运维全过程中应满足的安全要求,适用于QKD设备制造商、系统集成商、网络运营者以及第三方安全评估机构。标准中的“要求”侧重于安全功能要求和安全保障要求两个维度,不对具体实现技术进行限定,以促进技术创新。3.2标准的主要内容框架标准的主体技术内容包括以下主要章节:(1)安全架构要求。标准明确规定了QKD系统应采用的逻辑安全架构,界定了QKD模块(QKD-M)、量子信道、经典认证信道、密钥管理模块(KMM)等核心组件之间的信任边界与交互关系。要求各安全域之间应有明确的隔离机制,确保任意单一组件的安全失效不会导致整个QKD系统的安全性崩塌。(2)协议层安全要求。针对BB84、测量设备无关QKD(MDI-QKD)等多种主流QKD协议,标准提出了系统性的协议安全要求,包括但不限于:量子态的制备与测量应符合协议规定的安全参数范围;参数估计过程应具有统计有效性并设置合理的安全裕量;密钥提取过程中的纠错与隐私放大算法应满足给定的安全强度指标;系统应明确声明其密钥的安全级别(如ε-security安全参数)。(3)物理层安全要求。标准重点关注QKD设备的物理安全防护能力,要求设备应具备针对侧信道攻击(如光注入攻击、能量分析攻击、时序攻击等)的基础防护能力;应具备防止非授权物理访问的机箱安全机制;系统中的单光子探测器、光源等关键光电器件应设有针对致盲攻击、控制攻击等手段的安全监测功能。(4)密钥管理安全要求。标准详细规定了QKD所产生的安全密钥在使用全生命周期内的管理要求,包括:密钥的分发、存储、使用、更新、销毁、归档等环节。特别强调:QKD密钥不得以明文形式存储于非安全环境中;用于QKD身份认证的预共享密钥应具备足够的熵源长度,并具有完善的密钥更新机制。对于密钥的使用,标准明确要求QKD密钥应用于数据加密时应与对称加密算法配合使用,并遵循“一次一密”或经审批的加密使用模式。(5)设备安全管理要求。要求QKD设备应提供安全的远程管理接口和管理协议,设备鉴别、管理通道加密、日志审计、安全启动等功能应满足等保2.0和密码应用安全性评估中关于网络设备的安全要求。(6)安全运营要求。标准要求QKD网络运营者应建立系统的安全管理体系,包括安全策略制定、风险评估、人员安全管理、物理与环境安全、运行维护安全、应急响应与业务连续性管理等,确保QKD系统在复杂运营环境下持续维持预期的安全水平。3.3安全等级划分为满足不同应用场景的安全差异化需求,标准参考国际通用做法,将QKD系统安全要求划分为基本级和增强级两个安全等级。基本级安全要求适用于一般性应用场景,安全增强级适用于面向高安全需求的关键信息基础设施和涉密程度较高的应用场景。每一等级分别对应不同严格程度的协议参数要求、物理防护要求和运营管理要求,为设备分级分类管理和安全检测认证提供等级化依据。四、国内外相关标准对比分析4.1国际标准化现状在国际层面,QKD标准化工作正处于活跃期。ISO/IECJTC1/SC27正在推进ISO/IEC23837《信息安全量子密钥分发安全要求、测试与评估方法》系列标准,该系列拟分为Part1(安全要求)和Part2(测试与评估方法)两部分。欧洲电信标准化协会(ETSI)在量子密钥分发标准化方面起步较早,已发布了ETSIGSQKD0xx系列规范,涵盖了QKD的术语定义、安全架构、组件安全要求、密钥管理以及安全认证等多个方面。4.2国内外标准的比较与上述国际标准相比,GB/T47679.1-2026具有以下显著特征和技术特点:|维度|GB/T47679.1-2026|ISO/IEC23837(草案)|ETSIGSQKD系列||------|-------------------|----------------------|-----------------||安全架构|明确界定QKD-M、KMM等核心组件及信任边界|面向安全评估的组件化描述|功能架构描述为主||安全等级|分为基本级和增强级两个等级,分级指导应用|尚未明确分级模型|通过安全目标分类实现分级||侧信道要求|纳入正式标准正文,覆盖典型攻击类型|部分涉及|部分涉及||与商用密码的衔接|明确与GB/T39786等密码标准协调联动|无对应关系|无对应关系||密钥管理要求|全生命周期管理,与应用密码体系对接|强调安全功能要求|要求较为宽泛|特别值得强调的是,本标准在编制过程中充分吸收并参考了ETSIGSQKD在设备和协议层的既有技术规范,依托我国在QKD组网实践中的大规模工程经验,将来自“京沪干线”等重大工程中积累的设备安全运行要求和运维安全策略反馈融入标准之中,使标准同时具备理论完备性和工程适用性。五、主要编制单位介绍本标准由全国网络安全标准化技术委员会(TC260)归口,由中国信息通信研究院(CAICT,以下简称“中国信通院”)牵头,联合国科量子通信网络有限公司、中国科学技术大学、科大国盾量子技术股份有限公司、中国电子科技集团等多家单位共同起草完成。本节重点介绍牵头单位——中国信息通信研究院在本标准研制过程中发挥的核心作用与技术支撑体系。中国信息通信研究院是工业和信息化部直属的科研事业单位,是我国信息通信领域权威的国家级智库和产业创新平台。在网络安全标准化领域,中国信通院长期承担CCSA(中国通信标准化协会)安全管理工作部主席等关键职位,是多部信息安全领域国家标准和行业标准的核心编制单位,在网络安全防护、数据安全、密码应用安全等方面积累了丰富的标准化研制经验。在本标准的编制过程中,中国信通院主要从以下四个维度提供了不可替代的技术支撑:第一,系统性标准化体系设计。中国信通院基于长期对ICT领域标准体系架构的研究积累,结合我国量子保密通信产业的技术路线图和产业成熟度评估,科学规划了本标准作为《量子密钥分发安全要求、测试和评估方法》系列标准“第一部分:要求”的功能定位与内容边界,合理划分了与后续“第二部分:测试和评估方法”之间的承接关系与接口衔接。同时,明确了该系列标准与我国已有的量子通信术语标准、网络架构标准以及密码应用标准之间的层次关系,避免标准间交叉重叠或出现空白地带。第二,产业调研与应用需求分析。中国信通院牵头组织了对国内主要QKD设备厂商、网络运营商、行业用户的系统性产业调研,覆盖了设备研发、网络部署、运行维护和行业应用等产业链各关键环节,收集了大量一手安全需求和工程实践反馈。基于调研成果,项目组梳理形成了包含数十项具体安全应用场景的需求清单,为标准中安全要求的全面性和实用性提供了坚实的产业实践基础,确保标准内容“来源于产业、服务于产业”。第三,多轮次学术研讨与技术评审。为确保标准技术内容的科学性和前沿性,中国信通院组织召开了数十次专家研讨会和征求意见会,邀请了来自高校(中国科学技术大学、清华大学等)、科研院所(中科院量子信息重点实验室等)、检测机构和代表性企业的百余名专家参与研讨。特别是在侧信道攻击防护、安全参数选取、密钥管理接口设计等核心议题上,通过多轮次会议形成了一致的“反映产业共识、兼顾技术前沿”的处理方案,相关安全要求的表述被精炼为既科学严谨、又易于工程转化验证的规范性条文。第四,国际标准跟踪与协调。中国信通院长期深度参与ISO/IECJTC1/SC27和ITU-TSG17等国际标准化组织的安全标准化工作,其专家团队持续跟踪ISO/IEC23837系列标准、ETSIGSQKD系列规范的编制进展,并积极在国际标准讨论中输出我国在QKD安全标准化方向的实践经验和提案建议,不仅保障了本标准与国际标准在核心术语定义和安全指标框架上的兼容性,也提升了我国在量子信息安全国际标准化领域的话语权和影响力。六、标准的意义与预期影响6.1对产业的意义本标准的发布实施将产生以下多层面的产业推动作用:一是有利于统一市场准入要求,遏制低安全水平设备进入关键领域,提高QKD产品的整体安全水位;二是为第三方检测机构提供标准化的安全评估依据,推动形成覆盖设备检测、系统评估、网络认证等多层次的安全测评服务体系;三是有利于引导QKD系统与既有网络安全体系(如等保2.0、密评体系)的深度融合,为QKD技术的行业规模化应用扫清合规性障碍;四是通过提出安全分级要求,为不同安全需求的应用场景提供差异化、精准化的产品选型和部署依据。6.2对国家网络安全战略的意义从国家战略层面来看,本标准是我国量子保密通信安全保障体系的重要基础设施。它为QKD网络的大规模建设、运营和互联互通提供了统一的安全基线,为量子保密通信网络关键基础设施的规划、审批和验收提供了标准化技术依据。此外,本标准的发布提升了我国在量子信息安全国际标准制定中的话语权,为在国际标准化组织中推动中国方案、贡献中国智慧奠定了文本基础。七、结论与展望GB/T47679.1-2026《网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第1部分:要求》是我国量子密钥分发领域首项正式发布的以“安全要求”为核心的推荐性国家标准。该标准的发布填补了我国QKD安全标准化体系的空白,从安全架构、协议安全、物理防护、密钥管理和安全管理等多个层面确立了覆盖QKD系统全生命周期的安全要求基线,对于引导产业健康有序发展、保障国家量子保密通信基础设施的体系化安全具有重要的里程碑意义。展望后续工作,一方面,TC260已规划推进该系列标准第2部分“测试和评估方法”的研制工作,以建立与之相配套的安全性检测技术规范;另一方面,随着QKD技术与人工智能、云计算、物联网等新兴技术的深度融合,面向具体行业应用场景的安全要求标准亦将逐步推出,形成体系完整、层次分明、动态更新的QKD安全标准子体系。本标准将于2

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