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ITU发布量子密钥分发网络协议标准,为量子通信安全评估提供通用框架

发布日期: 2026-11-13 来源:江苏省技术性贸易措施信息平台 字号: [ 大 中 小 ]

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2026年10月23日,国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)发布消息,介绍其量子通信标准化领域的最新进展。ITU-T建议书X.1711《量子密钥分发网络中的QKD协议框架》为量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)网络中的协议设计建立了通用技术框架,涵盖协议架构、运行机制和安全模型等内容。该标准由ITU电信标准化部门(ITU-T)第17研究组(SG17,安全)牵头制定,旨在为QKD设备安全评估和认证提供技术参考,并为后续量子通信标准制定提供基础。

一、建立QKD网络协议通用框架,明确协议架构与运行机制

QKD是利用量子力学原理在通信双方之间建立共享密钥的技术。其基本作用是为后续加密通信提供密钥,通信数据本身仍需通过相应的加密机制进行保护。随着量子计算技术发展,传统公钥密码体系面临新的安全挑战,QKD作为量子安全通信技术路线之一,其网络部署、设备安全和跨系统兼容问题受到国际标准化组织关注。

ITU-T X.1711是ITU首项专门针对QKD协议的国际标准。该建议书并未规定一种适用于所有网络环境的单一QKD协议,也没有限定具体设备或技术实现路线,而是归纳不同QKD协议的共同特征,建立协议设计和运行的通用框架。标准重点涉及量子密钥分发网络(QKD Network,QKDN)量子层中的协议机制,明确QKD模块如何通过QKD链路运行协议,并经由量子通信阶段和密钥蒸馏阶段生成QKD密钥。

X.1711概述了量子层中的QKD协议,规定协议架构,并介绍协议的一般运行方式。ITU在相关介绍中还指出,该标准涉及理论安全证明、安全模型及相关概念,意在为不同QKD协议的安全性分析和实际部署提供共同的技术参照。通过统一协议框架,设备制造商、网络运营商和安全评估机构能够在相对一致的技术基础上理解和评估不同QKD模块,减少不同协议和设备之间因技术定义、运行机制不一致而产生的评估困难。

二、由ITU-T第17研究组牵头制定,形成跨研究组标准化协作机制

X.1711由ITU-T第17研究组负责维护。该研究组主要承担信息通信技术安全领域的标准化工作,重点涉及网络安全、信息安全管理及相关安全技术。ITU官方标准数据库显示,X.1711于2026年3月16日获批,采用替代批准程序(Alternative Approval Process,AAP),属于ITU-T X系列建议书,具体归入X.1700—X.1749量子通信领域及X.1705—X.1749量子密钥分发网络领域。

该标准的制定涉及ITU-T多个研究组之间的分工协作。自2018年以来,ITU持续开展QKD网络标准化工作:第11研究组(SG11)主要负责协议、测试及相关技术问题;第13研究组(SG13)侧重未来网络及网络架构;第17研究组(SG17)则负责核心安全问题。X.1711由SG17牵头,相关工作与SG11、SG13以及ISO/IEC JTC 1/SC 27 WG 3、欧洲电信标准化协会(ETSI)量子密钥分发行业规范组(ISG-QKD)保持联系。

ITU的标准化工作还与实际网络测试和部署相衔接。例如,新加坡国家量子安全网络(National Quantum-Safe Network,NQSN)测试平台与SG17开展QKD标准化合作。通过将标准制定与测试平台建设相结合,ITU希望推动QKD协议框架在实际网络环境中的验证和应用。

三、推动QKD设备安全评估与认证,衔接国际相关标准化工作

随着QKD技术从实验验证逐步走向网络部署,设备安全性、协议实现一致性和不同厂商产品之间的兼容性成为产业应用需要解决的问题。ITU认为,X.1711可作为各国和相关组织评估、选择经过认证的QKD模块的重要技术参考,为QKD设备安全认证提供基础框架。

目前,QKD设备和网络的标准化工作由多个国际组织共同推进。ETSI已围绕QKD模块制定相关保护轮廓(Protection Profile),为设备安全评价提供依据;国际标准化组织(ISO)与国际电工委员会(IEC)则通过联合标准,规定QKD设备的安全要求以及测试和评价方法。ITU的工作侧重QKD网络协议框架,与上述组织在设备安全要求、测试评价等方面的工作形成衔接。

X.1711并未试图取代其他组织制定的设备安全和测试标准,也没有规定统一的QKD设备认证制度。其主要价值在于为QKD协议及其网络运行建立共同的技术框架。ITU表示,后续可在该标准基础上进一步制定针对具体QKD协议的详细技术标准,逐步完善从协议设计、网络运行到设备安全评价的标准体系。

四、拓展卫星量子密钥分发标准化,推进远距离量子安全通信

卫星量子密钥分发是ITU关注的另一项重要发展方向。与主要依赖地面光纤链路的QKD网络相比,卫星通信有望扩大密钥分发的覆盖范围,为远距离、跨区域量子安全通信提供新的技术路径。ITU指出,SG13正在研究卫星QKD所需的网络架构,SG17则在准备相关安全问题技术报告,重点关注卫星量子密钥分发网络的安全考虑。

与此同时,随着ITU、ETSI、ISO和IEC等组织分别推进量子通信相关标准制定,不同标准之间的协调和信息共享也日益重要。ITU目前通过公开的量子标准数据库汇集相关组织的标准化工作信息,并将其纳入在线标准化全景工具(Standards Landscape Tool),以便各方了解全球量子技术标准的发展情况。


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