國(guó)金證券:量子通信升到國(guó)家戰(zhàn)略 未來(lái)迎三大催化
摘要: 主要觀點(diǎn)一、中國(guó)量子通信應(yīng)用頻出,量子通信被提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面量子通信網(wǎng)絡(luò)相繼在北京、蕪湖、合肥和濟(jì)南建成,行業(yè)備受市場(chǎng)關(guān)注。2007年北京四戶家庭實(shí)現(xiàn)量子通信,是中國(guó)首例量子通信應(yīng)用。2009年蕪湖
主要觀點(diǎn)
一、中國(guó)量子通信應(yīng)用頻出,量子通信被提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面
量子通信網(wǎng)絡(luò)相繼在北京、蕪湖、合肥和濟(jì)南建成,行業(yè)備受市場(chǎng)關(guān)注。2007年北京四戶家庭實(shí)現(xiàn)量子通信,是中國(guó)首例量子通信應(yīng)用。2009年蕪湖開(kāi)通量子通信政務(wù)網(wǎng)。2010年合肥量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)絡(luò)成功建成。2013年濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)成功開(kāi)通。2016年7月,量子通信納入“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃,被提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面,未來(lái)將統(tǒng)籌規(guī)劃創(chuàng)新鏈上下游,集中資金和人力等資源,加強(qiáng)政策支持。

二、行業(yè)未來(lái)將迎來(lái)三大催化
未來(lái)三大事件繼續(xù)催熱市場(chǎng),分別是1)從中科院獲悉,中國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星已經(jīng)運(yùn)抵酒泉,或?qū)⒂?月中下旬擇機(jī)發(fā)射,旨在構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),可與地面上相距千公里量級(jí)的兩處光學(xué)站同時(shí)建立量子光鏈路;2)量子通信“滬杭干線”或?qū)⒂?月開(kāi)通;3)“京滬干線”預(yù)計(jì)年底開(kāi)通。

三、量子通信保證信息安全,應(yīng)用前景廣闊
近年來(lái)信息安全事件頻出(如棱鏡門、美國(guó)民主黨郵件門等),信息安全備受社會(huì)關(guān)注。當(dāng)前通信加密方式(公開(kāi)密鑰和非公開(kāi)密鑰)安全性受到了極大挑戰(zhàn)。量子通信基于量子力學(xué)的物理性質(zhì),通過(guò)量子態(tài)傳輸密鑰,確保信息傳輸?shù)慕^對(duì)安全。量子通信在政務(wù)、軍事、國(guó)防、金融等信息安全領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。量子通信將率先在專網(wǎng)通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,在數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用,主要客戶為更加重視信息安全的政府、軍隊(duì)和銀行等金融機(jī)構(gòu)。未來(lái)量子通信也將逐漸實(shí)現(xiàn)在公網(wǎng)和云安全等領(lǐng)域的運(yùn)用。

四、量子通信產(chǎn)業(yè)鏈主要涉及三個(gè)環(huán)節(jié)
1)量子通信設(shè)備,2)網(wǎng)絡(luò)建設(shè),3)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)。設(shè)備方面,國(guó)盾量子是國(guó)內(nèi)通信設(shè)備領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方面,量子通信網(wǎng)絡(luò)分三類,分別是城域(城市之內(nèi))量子通信、城際(城市之間)量子通信和洲際量子通信。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)方面,隨著量子通信網(wǎng)絡(luò)的不斷建成,量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)需求也將快速上升。

五、未來(lái)3-5年量子通信市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到百億級(jí)
預(yù)計(jì)未來(lái)3~5年量子通信市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到100-130億元,其中量子通信在專網(wǎng)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模為35-45億元,在公網(wǎng)領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模為50-60億元,在云安全領(lǐng)域和其他特殊領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模分別為10億元、10-20億元。
投資建議:
圍繞量子通信產(chǎn)業(yè)鏈布局三條主線:1)量子通信設(shè)備,2)量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),3)量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)。
1) 量子通信設(shè)備:浙江東方(間接投資國(guó)盾量子和神州量子).
2) 量子子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè):神州信息(領(lǐng)域龍頭企業(yè),參與“京滬干線”建設(shè)).三力士(負(fù)責(zé)山西省量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)).
3) 量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù):科華恒盛(與國(guó)盾量子開(kāi)展在安全數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化合作).凱樂(lè)科技(擬募集6.18億元用于量子通信技術(shù)數(shù)據(jù)鏈產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化).

正文
一、中國(guó)量子通信應(yīng)用頻出,行業(yè)催化不斷
1.1 中國(guó)量子通信應(yīng)用頻出,2016年催化劑不斷
近年來(lái)中國(guó)量子通信應(yīng)用頻出,北京、蕪湖、合肥和濟(jì)南相繼建成量子通信網(wǎng)絡(luò)。2007年北京四戶家庭實(shí)現(xiàn)量子通信,是中國(guó)首例量子通信應(yīng)用。2009年蕪湖開(kāi)通量子通信政務(wù)網(wǎng)。2010年合肥量子通信試驗(yàn)示范網(wǎng)絡(luò)成功建成。2013年濟(jì)南量子通信試驗(yàn)網(wǎng)成功開(kāi)通。


2016年中國(guó)量子通信將迎來(lái)三大催化.1)從中科院獲悉,中國(guó)首顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星已經(jīng)運(yùn)抵酒泉,或?qū)⒂?月中下旬擇機(jī)發(fā)射,旨在構(gòu)建天地一體化的量子保密通信與實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò),可與地面上相距千公里量級(jí)的兩處光學(xué)站同時(shí)建立量子光鏈路;2)量子通信“滬杭干線”或?qū)⒂?月開(kāi)通;3)“京滬干線”預(yù)計(jì)年底開(kāi)通。

1.2 量子通信納入“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃
量子通信納入“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃,被提升到國(guó)家戰(zhàn)略層面.7月20日,量子通信納入“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃,并列為15個(gè)科技創(chuàng)新2030-重大項(xiàng)目之一。未來(lái)將統(tǒng)籌規(guī)劃創(chuàng)新鏈上下游,集中資金和人力等資源,加強(qiáng)政策支持。
二、量子通信如何保證信息安全?
2.1 信息安全事件頻出,信息保護(hù)升級(jí)刻不容緩
近年來(lái)信息安全事件不斷出現(xiàn),信息安全備受社會(huì)關(guān)注,信息保護(hù)升級(jí)刻不容緩。

2.2 當(dāng)前通信加密方式危機(jī)四伏
安全通信取決于兩個(gè)方面:1)加密技術(shù)的安全性,2)密鑰分發(fā)的安全性。加密技術(shù)安全性是指密碼的可破解性。密鑰分發(fā)的安全性是指密鑰在傳遞過(guò)程中是否會(huì)被竊取。當(dāng)前公開(kāi)密鑰加密和非公開(kāi)密鑰加密方式都存在一定缺陷,不是絕對(duì)安全。
公開(kāi)密鑰加密方式加密技術(shù)不安全,安全性受到計(jì)算能力提升的挑戰(zhàn)。當(dāng)前通信常用的加密方式是公開(kāi)密鑰,基于求解數(shù)學(xué)難題的難度來(lái)保證密碼難以被破解。比如,典型的RSA密碼是基于大數(shù)因子分解這個(gè)難題。但是隨著計(jì)算能力的進(jìn)步,特別是量子計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,這些數(shù)學(xué)問(wèn)題將可以被輕易解出,密碼的安全性受到嚴(yán)重挑戰(zhàn)。

非公開(kāi)密鑰“一次一密”加密方式可保證密碼不可破解,但是密鑰傳輸過(guò)程不安全?!耙淮我幻堋笔且环N非公開(kāi)密鑰,指使用與明文長(zhǎng)度等長(zhǎng)的隨機(jī)密鑰,并且密鑰只用一次。這種加密方式被證明是無(wú)法破解的,但是在密鑰傳輸過(guò)程中存在被竊取的安全隱患。
2.3 量子通信保證信息傳輸“絕對(duì)安全”
量子通信主要方式有兩種:1)量子密鑰分發(fā)(QKD),2)量子隱形傳態(tài)。當(dāng)前具有實(shí)用意義的是量子密鑰分發(fā),量子隱形傳態(tài)還處在研究階段,離實(shí)際應(yīng)用還有一定距離。量子密鑰分發(fā)是在經(jīng)典通信的基礎(chǔ)上,以量子態(tài)作為信息載體,在量子通道傳輸密鑰。量子隱形傳態(tài)是指基于量子糾纏理論(量子間的“心靈感應(yīng)”),實(shí)現(xiàn)信息“超時(shí)空傳輸”。我們討論的量子通信主要是指量子密鑰分發(fā)(QKD).

量子密鑰分配(QKD)基于量子特性保證密鑰安全傳輸,采用“一次一密”保證密碼不可破解。量子通信采取一次一密的加密方式,密文從經(jīng)典通信通道傳輸,而密鑰則依靠單個(gè)光子從量子通信通道傳輸。單個(gè)光子的量子行為(不可準(zhǔn)確測(cè)量、不可分割和不可克隆)保證了密鑰的安全傳輸(一旦竊取,就會(huì)被發(fā)現(xiàn)),進(jìn)而保證通信安全。

三、量子通信產(chǎn)業(yè):設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)與應(yīng)用服務(wù)
3.1 量子通信市場(chǎng)規(guī)模
量子通信市場(chǎng)規(guī)模未來(lái)3~5年有望達(dá)到100-130億元。中投顧問(wèn)預(yù)計(jì)未來(lái)3-5年,量子通信市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到100-130億元,其中量子通信在專網(wǎng)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模為35-45億元,在公網(wǎng)領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模為50-60億元,在云安全領(lǐng)域和其他特殊領(lǐng)域市場(chǎng)規(guī)模分別為10億元、10-20億元。

3.2 量子通信設(shè)備
量子通信設(shè)備是量子通信的核心,主要設(shè)備有量子網(wǎng)關(guān)、量子交換機(jī)。其中量子網(wǎng)關(guān)是核心設(shè)備,集成了量子密鑰分發(fā)與管理和數(shù)據(jù)加密解密的功能,內(nèi)部集成有光源、探測(cè)器和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器,能夠?qū)崿F(xiàn)普通電話、傳真、IP電話、視頻會(huì)議及文件傳輸?shù)鹊膽?yīng)用接入。量子交換機(jī)主要用于多個(gè)QKD終端設(shè)備間量子信道的搭建,是量子通信網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)量子信道共享的設(shè)備。

國(guó)盾量子是國(guó)內(nèi)量子通信設(shè)備領(lǐng)域龍頭企業(yè)。國(guó)盾量子是國(guó)內(nèi)最大的量子通信設(shè)備制造商,擁有中國(guó)最多的量子通信領(lǐng)域技術(shù)專利,其產(chǎn)品運(yùn)用到諸多量子通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。國(guó)外主要的量子通信設(shè)備企業(yè)有瑞士的IDQ.

3.3 量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)
遠(yuǎn)距離量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要借助可信中繼站。量子通信網(wǎng)絡(luò)有三類,分別是1)城域(城市之內(nèi))量子通信;2)城際(城市之間)量子通信;3)洲際量子通信。城域量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用光纖進(jìn)行組網(wǎng)。城際量子通信要借助中繼站來(lái)組網(wǎng)。因?yàn)榱孔油ㄐ胖忻荑€是單個(gè)光子序列傳輸,傳輸速度慢,傳輸距離有限,當(dāng)前遠(yuǎn)距離量子通信要依靠可信中繼站。可信中繼站的作用是接力傳輸密鑰。洲際量子通信則要借助量子通信衛(wèi)星中轉(zhuǎn)。

3.4 量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)
隨著量子通信網(wǎng)絡(luò)的不斷建成,量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)需求將快速上升。量子通信在政務(wù)、軍事、國(guó)防、金融等信息安全領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊。量子通信將率先在專網(wǎng)通信領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用,在數(shù)據(jù)的安全傳輸、存儲(chǔ)和管理方面發(fā)揮重要作用??蛻糁饕钦④婈?duì)和銀行等金融機(jī)構(gòu),他們對(duì)信息安全要求更高。未來(lái)量子通信也將逐漸進(jìn)入中小企業(yè)和居民家庭,在公網(wǎng)和云安全領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)運(yùn)用。以專網(wǎng)領(lǐng)域?yàn)槔?009年以來(lái)中國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)規(guī)模不斷增長(zhǎng),2013年我國(guó)專網(wǎng)通信市場(chǎng)規(guī)模達(dá)68億元左右,預(yù)計(jì)2017年將達(dá)到169億元。隨著量子通信在專網(wǎng)領(lǐng)域的鋪開(kāi),專網(wǎng)領(lǐng)域的量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)也將穩(wěn)步增長(zhǎng)。

四、投資建議
圍繞量子通信產(chǎn)業(yè)鏈,把握三條投資主線:1)量子通信設(shè)備,2)量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),3)量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)。
1)量子通信設(shè)備領(lǐng)域:浙江東方
浙江東方間接投資國(guó)盾量子和神州量子。國(guó)盾量子是中國(guó)量子通信技術(shù)和設(shè)備領(lǐng)域龍頭。神州量子主要從事量子通信應(yīng)用設(shè)備開(kāi)發(fā)和研究,負(fù)責(zé)量子通信網(wǎng)絡(luò)“滬杭干線”的建設(shè)。
2)量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)領(lǐng)域:神州信息、三力士
神州信息是量子通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和集成領(lǐng)域的龍頭企業(yè)。2014年起參與“京滬干線”建設(shè),承擔(dān)平臺(tái)系統(tǒng)建設(shè)、負(fù)責(zé)京冀魯段了量子密鑰分發(fā)擴(kuò)容系統(tǒng)實(shí)施,合同金額高達(dá)6100萬(wàn)元。
三力士積極布局量子通信領(lǐng)域,2015年公司與原中國(guó)航天科技集團(tuán)量子工程中心負(fù)責(zé)人王增斌團(tuán)隊(duì)合作,布局量子通信技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域。2016年出資發(fā)起三力士量子科技產(chǎn)業(yè)基金,布局量子通信產(chǎn)業(yè)。負(fù)責(zé)山西省量子保密通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。
3)量子通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域:科華恒盛、凱樂(lè)科技
科華恒盛與國(guó)盾量子開(kāi)展在安全數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域量子通信技術(shù)產(chǎn)業(yè)化合作。
凱樂(lè)科技與北京中創(chuàng)為量子通信技術(shù)有限公司在量子技術(shù)數(shù)據(jù)鏈應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行合作。擬募集6.18億元用于量子通信技術(shù)數(shù)據(jù)鏈產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化。

量子,通信,網(wǎng)絡(luò),領(lǐng)域,密鑰






