摩根大通首次应用量子密钥分发网络

光子盒研究院出品

美国最大银行之一摩根大通、量子密钥分发(QKD)领域的先驱东芝和美国电信系统供应商Ciena在一项开创性研究中[1]展示了一个城域QKD网络的完全可行性，该网络能够抵御量子计算攻击，并能够在真实环境条件下支持800 Gbps的关键任务应用数据速率。

研究团队展示了新开发的QKD网络即时检测和防御窃听者的能力。他们还研究了现实环境因素对量子信道质量的影响，并使用QKD安全光信道来部署和保护摩根大通基于区块链的支付网络Liink——世界上第一个由银行主导的生产级点对点区块链网络。这是QKD首次在业界演示如何保护关键任务区块链应用。

三家机构的研究人员在摩根大通未来应用研究与工程实验室(FLARE)和全球网络基础设施团队的领导下合作取得了以下显著成果：

1.QKD信道首次与超高带宽800 Gbps光信道在同一光纤上复用，并用于提供数据流加密密钥。

2.在70公里光纤中，量子信道与两个800 Gbps和八个100 Gbps信道共存，密钥速率足以支持258个AES-256加密信道，密钥刷新速率为1密钥/秒。

3.演示了QKD和10个高带宽信道在100公里范围内的运行。

4.概念验证网络基础设施依赖于东芝的多路复用QKD系统(由东芝欧洲公司在其英国剑桥基地制造)和Ciena的Waveserver 5平台，该平台配备了800 Gbps光学层加密和在Ciena的6500光子解决方案上运行的开放式API。测试在摩根大通的光纤生产模拟实验室进行。

这项工作中的QKD网络。在70公里距离成功建立了一个800 Gbps量子安全光信道，Ciena Waveserver 5系统用于在C波段上建立一个800 Gbps光波，作为被测信道(CUT)。CUT和量子信道在同一光纤上多路复用。

摩根大通FLARE研究团队负责人、杰出工程师Marco Pistoia博士表示：“安全对摩根大通来说至关重要，这项工作正处于一个重要的时刻，我们将继续为实用量子计算机的推出做好准备，这将在可预见的未来改变区块链和加密货币等技术的安全格局。我们很自豪能够站在为现实世界应用开发QKD技术的前沿，同时与该领域的行业领导者合作，如东芝和Ciena。”

摩根大通表示，QKD是目前唯一一个经过严格数学证明可以抵御基于量子计算的潜在攻击的解决方案，其安全保障基于量子物理定律。

Ciena首席技术官Steve Alexander补充道，“随着越来越多的敏感信息每天通过光纤网络传播，强大的加密变得至关重要。随着量子计算时代的到来，研发进展将继续确保关键数据在网络上传输时的机密性。Ciena一直在突破创新网络技术所能达到的极限。我们是第一个实现200 Gbps加密的公司，然后是第一个400 Gbps加密。现在，我们是第一个向业界提供800 Gbps加密的公司。与摩根大通和东芝等有远见的公司合作至关重要，因为我们将继续构建网络解决方案，以更加安全高效地支持我们的数字世界。”

东芝美国有限公司副总裁兼数字解决方案部门总经理Yasushi Kawakura说：“基于该项目的成功，我们现在有了一种经过验证和测试的方法可以抵御区块链的量子攻击。东芝很自豪能够将我们的QKD技术贡献给这第一个同类解决方案。”

参考链接：

[1]https://www.jpmorganchase.com/content/dam/jpm/cib/complex/content/technology/publications/qkd-research-prototype-project-5-1.pdf

[2]https://www.jpmorganchase.com/news-stories/jpmc-toshiba-ciena-build-first-quantum-key-distribution-network

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