通过跨域量子加密实现安全数据交换
2026年8月6日——在一项新项目中,科学家们正在研究如何借助网络管理中的自动化流程,在跨域边界实现安全且灵活的量子加密。位于埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学(FAU)的埃尔朗根区域计算中心(RRZE)网络研究组参与了该项目。
处理敏感信息的组织,如政府机构或大学医院,依赖于以量子安全方式进行加密的能力,即使用无条件安全的加密方法——不基于数学复杂性,而是基于量子力学原理。
双方之间防窃听的密钥链
其中一种方法是采用量子密钥分发(QKD)的加密。这种方法可以防止窃听企图,因为被截获的比特不再能用于密钥生成。到目前为止,QKD仅适用于短距离传输。对于更远的距离,则需要可信节点——经过特殊保护的中继站,用于帮助在双方之间建立防窃听的密钥链。
在QKD得到广泛部署之前,后量子密码学(PQC)方法仍将继续使用。这些方法目前仍被认为是安全的,其设计目的是即使在极其强大的量子计算机攻击下也能保护数据。至关重要的是,这两种方法都能在其本地网络域内被调用和管理,并且也能在网络管理系统中被管理和监控。对于跨多个本地域的加密,管理流程可能变得非常复杂,理想情况下应通过基于软件的自动化自主运行。这可以通过智能网络管理概念来实现,例如基于意图的网络(IBN),网络管理员只需定义期望的结果(“意图”),系统便会借助大语言模型(LLM)自动将该规范转换为必要的网络设置。随后,这一过程通过称为控制环路的反馈机制持续监控。
RRZE的“基于意图的量子安全域编排”项目的研究人员正在致力于开发这种由软件和LLM驱动的网络运营与控制流程工作流。
项目成员
RRZE的该项目是合作项目“QDD——量子域动力学”的一部分。该项目将持续到2029年。联邦研究、技术与空间部(BMFTR)为该合作项目提供326万欧元的资助。项目总规模为384万欧元。
Infosim负责协调该合作项目,除RRZE“网络”研究组外,以下合作伙伴组织也参与了该项目:
- 耶拿Fraunhofer应用光学与精密工程研究所(Fraunhofer-Institut für Angewandte Optik und Feinmechanik IOF)
- 耶拿弗里德里希·席勒大学(Friedrich-Schiller-Universität Jena)
- 维尔茨堡尤利乌斯·马克西米利安大学(Julius-Maximilians-Universität Würzburg)
- 汉诺威Quant-X Security & Coding GmbH
- 慕尼黑Telefónica Germany GmbH & Co. OHG


