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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QKD 60

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QKD 68

3.4.2基于自由空间信道的QKD 69

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QKD 84

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

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