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文档简介

目 录第一章国内标准化概况 1一、全国量子计算与测量标准化技术委员会(SAC/TC578) 1二、7三、全国网络安全标准化技术委员会(SAC/TC260) 7四、全国超导标准化技术委员会(SAC/TC265) 8五、全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461) 8六、中国通信标准化协会(CCSA) 8七、密码行业标准化技术委员会(CSTC) 14八、信标委量子信息标准工作组(WG34) 15九、国内部分量子信息技术团体开展的标准化工作 15(一)子科产学新联盟(QIC) 15(二)子信网络联盟(QIIA) 17(三)国信协会信息分会(QIAC) 17(四)国电学会信息分会 18(五)国计机学子计算业委会(CCFTCQC) 18(六)国电工程会(CSEE) 19第二章国际标准化概况 20一、IEC/ISOJTC3(量子技术联合技术委员会) 20二、ISO/IECJTC1中涉及量子信息技术的其他标准化机构 25(一)ISO/IECJTC1/SC27(信安全网络和隐私护分术委) 25(二)ISO/IECJTC1WG14(量计算作组) 26三、IEC(国际电工委员会) 28(一)IECMSB量息技术皮书作组 28(二)IECSMB/SEG14(量子术系评估) 29四、ITU(国际电信联盟) 30(一)FG-QIT4N(面向网络的子信技术组) 30(二)ITU中涉量子息技术其他准化构 31五、IEEE(电气电子工程师学会) 36六、CEN-CENELEC(欧洲标准化委员会和欧洲电工标准化委员会) 38七、ETSI(欧洲电信标准协会) 41八、IRTF(互联网研究任务组) 45九、IETF(互联网工程任务组) 47第三章不同国家和地区在量子技术标准化方面的策略与布局 49一、中国 49二、美国 52三、欧洲/欧盟 56四、英国 58五、德国 60六、法国 61七、澳大利亚 63八、加拿大 65九、印度 66十、日本 67十一、新加坡 68十二、韩国 69附录 70图目录图1 量子标委主要领导 2图2 量子计算与测量标准总体系框架图 3图3 量子计算分体系框架图 4图4 量子测量分体系框架图 5图5 CCSA-ST7组织结构 9图6 量子科技产学研创新联盟-标准与评测委员会成立大会合影 16图7 量子科技产学研创新联盟-标准与评测委员会职责 16图8 JTC3组织结构 21图9 中国代表团参加IEC/ISOJTC3第一次会议(韩国·首尔) 22图10 中国代表团参加IEC/ISOJTC3第二次会议(英国·爱丁堡) 23图11ISO/IEC4879:2024《信息技术量子计算词汇》 24图12ISO/IEC23837-126图13ISO/IEC23837-226图14IECMSB《量子信息技术白皮书》 28图15ITU-TFG-QIT4N一次会议(山东·济南) 3016IEEE36图17CEN-CENELEC《量子技术标准化路线图》 39图18CEN-CENELEC《子技术使用案例》 39图19ETSI《量子密钥分发的实施安全》 41图20ETSI《量子密码学的安全性实现》 41表目录表1TC578归口管理量子信息领域相关国家标准 6表2TC485归口管理量子信息领域相关国家标准 7表3TC260归口管理量子信息领域相关国家标准 7表4TC461归口管理量子信息领域相关国家标准 8表5CCSA研制的量子信息领域相关行业标准 9表6CCSA研制的量子信息领域相关团标 12表7CCSA研制的量子信息领域相关课题 12表8CSTC行标进展 14表9CSTC研究课题 14表10电力行业QKD团体、行业标准 19表11ISO/IEC23837-1/2国际标准 25表12ISO/IECJTC1WG14推进的工作项目 27表13FGQIT4N技术报告 31表14ITU-T量子信息领域国际标准 32表15IEEE量子信息领域标准现状 37表16JTC22起草文件 39表17ETSI量子信息领域标准发展现状 42表18IRTF量子互联网研究组(QIRG)项目发展现状 46表19IRTF其他量子信息技术相关项目发展现状 46表20IETF后量子加密工作组(PQUIP)项目发展现状 47表21IETF其他量子信息技术相关项目发展现状 47表22中国量子信息技术标准化相关政策文件 49第一章国内标准化概况“”及“”一、全国量子计算与测量标准化技术委员会(SAC/TC578)(一)工作概览全国量子计算与测量标准化技术委员会(编SAC/TC20191专业范围内标准化技术归口,承担本专业领域标TC5782024650信息领域主要产学研单位的58位专家组成委员会。TC578(详2、3、4)2215(1),720235720243、4图1量子标委主要领导20244(IEC/ISOJTC内对口专家工作委员会,为我国参与IEC/ISOJTC3量子技术国际标准化活动提供咨询和支撑。DD.DC.DB.DA.CD.CC.CB.CA.BB.BA.AB.AA.DD.DC.DB.DA.CD.CC.CB.CA.BB.BA.AB.AA.C.量子计算D.量子测量A.C.量子计算D.量子测量A.基础通用B.使能技术一级分体系量子计算与测量一级分体系量子计算与测量二级子体系术语指南量子源调控方法基础共性量子计算硬件量子计算软件量子计算应用基础共性量子计量技术量子传感与量子遥感行业应用二级子体系术语指南量子源调控方法基础共性量子计算硬件量子计算软件量子计算应用基础共性量子计量技术量子传感与量子遥感行业应用图2量子计算与测量国家标准总体系框架CDB.CDA.CCC.CCB.CCA.CBD.CBC.CBB.CBA.CAC.CAB.CAA.CDB.CDA.CCC.CCB.CCA.CBD.CBC.CBB.CBA.CAC.CAB.CAA.CC量子计算二级子体系二级子体系三级子体系三级子体系CB.量子计算硬件专用量子模拟机硬件实现逻辑设计CB.量子计算硬件专用量子模拟机硬件实现逻辑设计体系分类CC.量子计算软件算法软件系统软件测评软件CD.量子计算应用应用场景应用平台CA.基础共性安全、测试、评估符号、缩略语术语定义DDI.DCC.DCB.DCA.DBD.DBC.DBB.DAC.DAB.DDI.DCC.DCB.DCA.DBD.DBC.DBB.DAC.DAB.二级子体系 D二级子体系D量子测量DD.行业应用三级子体系三级子体系术 号 、符安全语定 缩、测义 略 语 评估试DA.基础共性通量用 术 号 、符安全语定 缩、测义 略 语 评估试DA.基础共性通量用 技 术 置子量子 量计 值量 传器 递具 与与 溯量 源仪DB.量子计量技术量子传感器量子精密测量系统量子传感网目 定标识位别 航导量子成像DC.量子传感与量子遥感基础科地质能 医源 学 通交 工研 探 探 测勘勘 检 运输食 业 品 检 安 测 全 生理生态学环境检测电力DDK.DDJ.DDH.DDG.DDF.DDE.DDD.DDC.DDB.DDA.DCF.DCE.DCD.DBA.DAA.(三)标准项目进展表1TC578归口管理量子信息领域相关国家标准序号标准编号标准名称项目状态1GB/T42565-2023量子计算术语和定义已发布(2023.5)2GB/T43736-2024精密光频测量中光学频率梳性能参数测试方法已发布(2024.3)3GB/T43737-2024量子测量术语已发布(2024.3)4GB/T43735-2024量子精密测量中里德堡原子制备方法已发布(2024.3)5GB/T43785-2024光钟性能表征及测量方法已发布(2024.3)6GB/T43740-2024原子重力仪性能要求和测试方法已发布(2024.3)7GB/T43784-2024单光子源性能表征及测量方法已发布(2024.3)8GB/T43845-2024基于扫描氮—空位探针的微弱静磁场成像测量方法已发布(2024.4)920230192-T-469器件无关量子随机数发生器通用要求报批(2024.9)1020243417-T-469量子压缩光源技术规范计划下达(2024.12)1120243512-T-469量子计算系统性能测试方法计划下达(2024.12)1220243420-T-469超导量子计算专用极低温极低噪声系统计划下达(2024.12)1320243416-T-469周期极化铌酸锂量子频率转换器件性能测试方法计划下达(2024.12)1420243511-T-469量子计算服务平台第1部分:架构与功能要求计划下达(2024.12)1520243513-T-469量子计算服务平台第2部分:性能评估计划下达(2024.12)二、全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485)全国通信标准化技术委员会(SAC/TC485),负责专业范围为通信网络、系统和设备的性能要求、通信基本协议和相关测试方法等。TC485秘书处设在中国通信标准化协会(CCSA)。目前TC485已发布2项量子通信领域国家标准(进展见表2)。表2TC485归口管理量子信息领域相关国家标准序号项目编号项目名称项目状态1GB/T42829-2023量子保密通信应用基本要求已发布(2023.8)2GB/T43692-2024量子通信术语和定义已发布(2024.3)三、全国网络安全标准化技术委员会(SAC/TC260)(SAC/TC260截至2024年12月,TC260在量子信息技术领域共计推动2项国家标准项目(均处于立项公示阶段)。表3TC260归口管理量子信息领域相关国家标准序号标准名称项目状态1网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第1部分:要求立项公示2网络安全技术量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法第2部分:测试和评估方法立项公示四、全国超导标准化技术委员会(SAC/TC265)(SSPD)IEC61788-22-3:2022ED1Superconductivity-Part22-3:Superconductingstripphotondetector-Darkcountrate(IEC61788-22-3:202222-3部分)20228(SAC/TC265)20235(GB/T42747-2023)五、全国人工晶体标准化技术委员会(SAC/TC461)(SAC/TC2项2022127表4TC461归口管理量子信息领域相关国家标准序号计划号项目名称项目状态120221002-T-609量子信息用光学级近化学计量比铌酸锂晶体征求意见220242392-T-609电光调制器用铌酸锂单晶薄膜在研六、中国通信标准化协会(CCSA)广和产业化,中国通信标准化协会(CCSA)于2017年6和量子图5CCSA-ST7组织结构ST760202412月,ST730ST7初步制订6大202412月,CCSA-ST737235(如表5、6、7所示):表5CCSA研制的量子信息领域相关行业标准序号项目编号项目名称项目状态1YD/T6060-2024量子密钥分发(QKD)网络Kq接口技术要求已发布(2024.10)2YD/T6059.1-2024量子密钥分发(QKD)设备安全要求第1部分:基于诱骗态BB84协议的QKD设备已发布(2024.10)3YD/T4302.2-2024量子密钥分发(QKD)网络网络管理技术要求第2部分:EMS-NMS接口功能已发布(2024.10)4YD/T4302.3-2024量子密钥分发(QKD)网络网络管理技术要求第3部分:EMS-NMS接口通用信息模型已发布(2024.10)5YD/T3907.4-2024基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第4部分:诱骗态调制模块已发布(2024.10)6YD/T3907.5-2024基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第5部分:量子态编码模块已发布(2024.10)7YD/T3907.6-2024基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第6部分:量子态解码模块已发布(2024.7)8YD/T4632-2023量子密钥分发与经典光通信共纤传输技术要求已发布(2023.12)9YD/T3835.2-2023量子密钥分发(QKD)系统测试方法第2部分:基于高斯调制相干态协议的QKD系统已发布(2023.12)10YD/T4410.1-2023量子密钥分发(QKD)Ak1部分:应用程序接口(API)已发布(2023.7)11YD/T3834.2-2023量子密钥分发(QKD)系统技术要求第2部分:基于高斯调制相干态协议QKD系统已发布(2023.7)12YD/T4303-2023基于IPSec协议的量子保密通信应用设备技术规范已发布(2023.4)13YD/T4302.1-2023量子密钥分发(QKD)网络网络管理技术要求第1部分:网络管理系统(NMS)功能已发布(2023.4)14YD/T4301-2023量子保密通信网络架构已发布(2023.4)15YD/T3907.2-2022基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第2部分:单光子探测器已发布(2022.9)16YD/T3907.1-2022基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第1部分:光源已发布(2022.9)17YD/T3907.3-2021基于BB84协议的量子密钥分发(QKD)用关键器件和模块第3部分:量子随机数发生器(QRNG)已发布(2021.5)18YD/T3835.1-2021量子密钥分发(QKD)系统测试方法第1部分:基于诱骗态BB84协议的QKD系统已发布(2021.3)19YD/T3834.1-2021量子密钥分发(QKD)系统技术要求第1部分:基于诱骗态BB84协议的QKD系统已发布(2021.3)202023-1165T-YD量子密钥分发(QKD)网络可信中继节点技术要求报批212024-0946T-YD基于高斯调制相干态协议的量子密钥分发(QKD)部分:相干探测器征求意见22——量子密钥分发(QKD)网络网络管理4RESTEMS-NMS接口征求意见232023-1166T-YD量子密钥分发(QKD)网络密钥管理技术要求征求意见242023-1164T-YD量子密钥分发(QKD)网络Mk接口技术要求征求意见252024-0944T-YD基于MACSec协议的量子保密通信应用设备技术规范征求意见262023-1171T-YD用于VoIP业务的量子保密通信应用设备技术规范征求意见272024-0945T-YD基于高斯调制相干态协议的量子密钥分发(QKD)部分:光源征求意见282023-1170T-YD量子随机数发生器技术规范报批292023-1169T-YD量子密钥分发(QKD)网络网络管理技术要求第5部分:网元管理系统(EMS)功能报批302022-1336T-YD量子密钥分发(QKD)网络安全技术要求已发布(2024.12)312023-1163T-YD基于传输层密码协议的量子保密通信应用设备技术规范已发布(2024.12)32——集成式量子密钥分发(QKD)模组技术要求在研33——量子密钥分发(QKD)网络网络控制器技术要求在研34——量子密钥分发(QKD)网络Kx接口技术要求在研35——量子保密通信应用服务系统量子密码服务管理中心技术要求在研36——量子保密通信应用服务系统量子密码服务中心技术要求在研37——量子保密通信应用服务系统总体技术要求在研表6CCSA序号项目编号项目名称项目状态1T/CCSA397-2022支持量子波道(WDM)系统技术要求已发布(2022.8)22022-CCSA-28软件定义量子密钥分发网络技术要求在研表7CCSA序号课题名称项目状态1量子保密通信系统测试评估研究已发布(2018.7)2空间量子保密通信技术研究已发布(2021.9)3量子保密通信组网关键技术研究已发布(2021.9)4软件定义的量子密钥分发网络研究已发布(2021.9)5基于诱骗态方法的优化协议研究已发布(2021.9)6量子密钥分发安全性研究已发布(2019.11)7量子随机数制备和检测技术研究已发布(2019.11)8量子时间同步技术的演进及其在通讯网络中的应用研究已发布(2021.12)9面向量子密钥分发应用的集成光学技术研究已发布(2023.8)10实用化双场量子密钥分发研究已发布(2024.6)11量子信息网络物理层基础组件技术研究已发布(2024.6)12量子网络编码技术研究已发布(2024.7)13量子保密通信应用服务系统总体研究已发布(2024.7)14面向量子安全的区块链技术研究在研15量子密钥分发与经典光通信系统共纤传输研究在研16量子保密通信应用接入认证技术研究在研17QKD特殊性能要求研究在研18量子密钥分发网络互通技术研究在研19连续变量量子密钥分发系统测评研究结题20量子密钥分发、量子随机数及后量子密码在信息安全中的融合技术研究在研21基于高斯调制相干态协议的量子密钥分发系统技术要求及共纤传输研究在研22量子信息网络应用场景研究在研23连续变量量子密钥分发技术研究在研24量子保密通信网络可信中继节点技术研究在研25量子保密通信网络中MPLS专线承载加密数据要求的研究在研26量子保密通信网络管理研究在研27量子保密通信网络架构研究在研28量子安全技术在物联网中的应用研究在研29用于数字集群系统的量子保密通信应用设备安全技术要求在研30QKD特殊性能要求研究在研31基于量子保密通信的安全存储系统研究在研32量子保密通信应用服务系统接口研究在研33离散调制连续变量量子密钥分发技术研究在研34用于卫星通信系统的量子保密通信应用设备安全技术要求在研35OTNSec协议的量子保密通信应用研究在研七、密码行业标准化技术委员会(CSTC)密码管理局领导和管理,主要从事密码技术、产2016制和课题研究,内容涵盖QKD系统检测、量子保密通信中继安全、QKD技术规范等。目前CSTC已发布量子密码领域行业标准2项,另有3项行标在8249示。表8CSTC行标进展序号项目编号项目名称项目状态1GM/T0108-2021诱骗态BB84量子密钥分配产品技术规范已发布(2021.10)2GM/T0114-2021诱骗态BB84量子密钥分配产品检测规范已发布(2021.10)3——相干态连续变量量子密钥分发技术规范在研4——量子密钥分发设备密钥输出接口规范在研5——量子随机数发生器测评规范在研表9CSTC研究课题序号项目名称项目状态1量子随机数制备和测试技术研究在研2量子保密通信中继安全性研究在研3基于量子密钥分配的网络密码机技术规范研究结题4诱骗态BB84量子密钥分配系统测评规范研究结题5量子随机数研究在研6基于量子密钥分发的加密通信技术体系框架研究在研八、信标委量子信息标准工作组(WG34)信标委量子信息标准工作组(WG34)成立于2023年6月,下4九、国内部分量子信息技术团体开展的标准化工作(一)量子科技产学研创新联盟(QIC)20229由量子科技领域国45(QuantumInnovation7820236科芯片院、百度量子、华翊量子、本源量子、问天量子、赋同量子等16家单位的专家担任委员。图6量子科技产学研创新联盟-标准与评测委员会成立大会合影图7量子科技产学研创新联盟-标准与评测委员会职责(二)量子信息网络产业联盟(QIIA)(QuantumInternetIndustryAllianceQIIA)20227QIIA80(三)中国信息协会量子信息分会(QIAC)中国信息协会量子信(QuantumInformationAssociationofChina,简称201662762024年12月,共有48家会员单位。(四)中国电子学会量子信息分会中国电子学会量子信息分会成立于2018年4月,由中国科学院俞大鹏院士担任主任委员,中国工程院陆军院士担任常务副主任委员,目前分会共有委员78人。7(五)中国计算机学会量子计算专业委员会(CCFTCQC)20211017166人,90主任。CCF/方面的影响力。目前已成功举办CCF量子计算编程挑战赛、CCF量子人工智能研讨会、CCF量子计算大会等各类型活动。(六)中国电机工程学会(CSEE)QKD中QKD310表10电力行业QKD团体、行业标准序号项目编号项目名称项目状态1T/CSEE0087.2—2018电力量子保密通信系统第2部分:VPN网关设备已发布(2018.12)2T/CSEE0087.3—2018电力量子保密通信系统第3部分:网络工程验收已发布(2018.12)3DL/T2399-2021电力量子保密通信系统密钥交互接口技术规范已发布(2021.12)第二章国际标准化概况2008ETSIISG-QKD工作组以来,ISO、IEC、、ETSI、IEEE一、IEC/ISOJTC3(量子技术联合技术委员会)20236(SEG14(JTC-Q)20241IEC/ISOJTC3量子HaeseongLee括中国在内的28个积极成员国(P-Member)和10个观察员国(O-12IEC、ISOISO/IECJTC1420244()术研究院承担JTC3202412图8JTC3组织结构1届JTC3IEC/ISOJTC37个工作AG1负责制定量子技术领域的发展战略和规划;AHG2负责量子术语和指标的标准化;AHG3负责量子传感器(包括传感、设备和成像);AHG4负责量子通信的标准化;AHG5负责量子计算与模拟的标准化工作;AHG6AHG7负责量子使能技术的研究与标准制定。2届JTC3(AGJTC3目前已召开两次全会,JTC3第一次全会于2024年5月在6JTC3ISO/IECTR18157图9中国代表团参加IEC/ISOJTC3第一次会议(韩国·首尔)JTC3的第二次全体会议于2024年10月在英国爱丁堡召开。在此次会议中,JTC3正式决定将量子密钥分发技术(QKD)纳入ahG4(TRT117ah6图10中国代表团参加IEC/ISOJTC3第二次会议(英国·爱丁堡)目前JTC31ISO/IEC4879:202420206ISO/IECJTC1WG14正式立项,为全球首个量子计算领域国际标准项目,后ISO/IECJTC1WG14随JTC3JTC3继续进行,并于2024年5月正式发布。图11ISO/IEC4879:2024《信息技术量子计算词汇》二、ISO/IECJTC1中涉及量子信息技术的其他标准化机构IS/ICJC组织/国际电工委员会第一联合具权威性的国际标准技术组织JTC31(一)ISO/IECJTC1/SC27(信息安全,网络安全和隐私保护分技术委员会)2017在JTC1/SC27WG3(QKD)2019年ISO/IEC23837-1/2QKD安全CommonCriteriaQKD202289(。表11ISO/IEC23837-1/2国际标准序号项目编号项目名称项目状态1ISO/IEC23837-1量子密钥分发的安全要求、测试和评估方法。第1部分:需求Securityrequirements,testandevaluation已发布(2023.8)methodsforquantumkeydistributionPart1:requirements2ISO/IEC23837-2量子密钥分发的安全要求、测试和评价方法。第2部分:测试和评价方法Securityrequirements,testandevaluationmethodsforquantumkeydistribution Parttestandevaluationmethods已发布(2023.9)图12ISO/IEC23837-1图13ISO/IEC23837-2(二)ISO/IECJTC1WG14(量子计算工作组)20206JTC1202220245IEC/ISOJTC3ISO/IECJTC1WG14结束工作,部分工作迁入JTC3ISO/IECJTC1WG14工作组开展的量子标准研究如表12所示。表12ISO/IECJTC1WG14推进的工作项目序号项目编号项目名称项目状态1ISO/IEC4879:2024信息技术量子计算词汇Informationtechnology—Quantumcomputing—VocabularyWG14结束工作后迁入JTC3,已发布(2024.5)2ISO/IECTR18157信息技术量子计算概述Informationtechnology—IntroductiontoquantumcomputingWG14结束工作后迁入JTC3,征求意见阶段(CD)3ISO/IECPWI18660信息技术量子机器学习数据集Informationtechnology--Quantummachinelearningdatasets随WG14结束工作4ISO/IECPWI18670信息技术量子计算服务平台参考框架Informationtechnology-Referenceframeworkforquantumcomputingserviceplatforms随WG14结束工作5ISO/IECPWI20153信息技术量子模拟器架构量子模拟器编程分类InformationTechnology-QuantumSimulationTaxonomyofquantumsimulatorarchitecturesandquantumsimulationprogramming随WG14结束工作三、IEC(国际电工委员会)(一)IECMSB量子信息技术白皮书工作组2020年6月,IECMSB成立量子信息技术白皮书工作组。2021年10月,量子信息技术白皮书正式发布。该白皮书全面梳理了当前量子信息技术的发展态势,立足现实基础,着眼未来发展,对量子信息技术的前景进行了科学预测,深入探讨了其在工业领域及国际范围内的潜在应用,并系统规划了未来的标准化需求与蓝图。在该项目中,中科院、济南量子院、中科大、海尔智家、华为、阿里、腾讯等多家中国单位企业,共同参与此次国际标准化工作,为量子信息技术发展贡献“中国力量”。图14IECMSB《量子信息技术白皮书》(二)IECSMB/SEG14(量子技术系统评估组)20222月,IEC(SMB/SEG14),该JTC1ISOSMB该评估组形成的标准化路线图为JTC3成立提供了指导,并于JTC3成立前解散。四、ITU(国际电信联盟)联盟管理下的专门制定远程通信相关国际标准的组ITU-TITU-T(recommendations)(一)FG-QIT4N(面向网络的量子信息技术焦点组)ITU-T20192021FG-QIT4N201912月在169(1-I4N次。FG-QIT4N、SG13图15ITU-TFG-QIT4N第一次会议(山东·济南)表13FGQIT4N技术报告序号项目编号项目名称项目状态1FGQIT4ND1.1QIT4N术语:QIT网络方面QIT4Nterminologypart1:NetworkaspectsofQIT已发布(2021.11)2FGQIT4ND1.2QIT4N使用案例:QIT网络方面QIT4Nusecasepart1:NetworkaspectsofQIT已发布(2021.11)3FGQIT4ND1.4标准化展望和技术成熟度:QIT网络方面QIT4Nstandardizationoutlookandtechnologymaturitypart1:NetworkaspectsofQIT已发布(2021.11)4FGQIT4ND2.1QIT4N术语:QKDNQIT4Nterminologypart2:QKDN已发布(2021.11)5FGQIT4ND2.2QIT4N使用案例:QKDNQIT4Nusecasepart2:QKDN已发布(2021.11)6FGQIT4ND2.3.1QKDN协议:量子层QKDNprotocolspartI:Quantumlayer已发布(2021.11)7FGQIT4ND2.3.2QKDN协议:密钥管理层,QKDN控制层和QKDN管理层QKDNprotocolspartII:Keymanagement,QKDNcontrollayerandmanagement已发布(2021.11)8FGQIT4ND2.4QKDN传输技术QKDNtransporttechnologies已发布(2021.11)9FGQIT4ND2.5QKDN标准化展望和技术成熟度QIT4Nstandardizationoutlookandtechnologymaturitypart2:QKDN已发布(2021.11)(二)ITU中涉及量子信息技术的其他标准化机构QKDSG17目研究,涉及QKD网络互联互通、网内和网间接口与协议定义、QKDN负责协调ITU-TITU-T(QKD)ITUX系系列代ITU-T14。表14ITU-T量子信息领域国际标准序号项目编号项目名称项目状态1Y.3800支持量子密钥分发的网络概述Overviewonnetworkssupportingquantumkeydistribution已发布(发布于2019.10,勘误于2020.4)2Y.3801量子密钥分发网络的功能要求Functionalrequirementsforquantumkeydistributionnetworks已发布(2020.4)3Y.3802量子密钥分发网络-功能架构Quantumkeydistributionnetworks–Functionalarchitecture已发布(发布于2020.12,修订于2021.4及2023.11)4Y.3803量子密钥分发网络-密钥管理Quantumkeydistributionnetworks–Keymanagement已发布(发布于2020.12,修订于2023.11)5Y.3804量子密钥分发网络-控制和管理Quantumkeydistributionnetworks–Controlandmanagement已发布(发布于2020.9,修订于2023.11)6Y.3805量子密钥分发网络-软件定义网络控制Quantumkeydistributionnetworks–Software-definednetworkingcontrol已发布(发布于2021.12,修订于2023.11)7Y.3806量子密钥分发网络-服务质量保证要求Quantumkeydistributionnetworks–Requirementsforqualityofserviceassurance已发布(2021.9)8Y.3807量子密钥分发网络-服务质量参数Quantumkeydistributionnetworks–Qualityofserviceparameters已发布(2022.2)9Y.3808量子密钥分发网络与安全存储网络的集成Integrationofquantumkeydistributionnetworkandsecurestoragenetwork已发布(发布于2022.2,被新版取代于2024.9)10Y.3809量子密钥分发网络部署中基于角色的模型已发布(2022.2)Arole-basedmodelinquantumkeydistributionnetworksdeployment11Y.3810量子密钥分发网络互通-框架Quantumkeydistributionnetworkinterworking–Framework已发布(发布于2022.9,被新版取代于2024.9)12Y.3811量子密钥分发网络-服务质量保证的功能架构Quantumkeydistributionnetworks–Functionalarchitectureforqualityofserviceassurance已发布(发布于2022.9,修订于2023.11)13Y.3812量子密钥分发网络-基于机器学习的服务质量保证要求Quantumkeydistributionnetworks-Requirementsformachinelearningqualityofserviceassurance已发布(2022.9)14Y.3813量子密钥分发网络互通-功能要求Quantumkeydistributionnetworkinterworking-Functionalrequirements已发布(发布于2023.1,被新版取代于2024.9)15Y.3814量子密钥分发网络-机器学习支持的功能要求和架构Quantumkeydistributionnetworks–functionalrequirementsandarchitectureformachinelearningenablement已发布(发布于2023.1,修订于2023.11)16Y.3815量子密钥分发网络-弹性概述Quantumkeydistributionnetworks–Overviewofresilience已发布(2023.9)17Y.3816量子密钥分发网络-基于机器学习的服务质量保证的功能架构增强Quantumkeydistributionnetworks–Functionalarchitectureenhancementofmachinelearningbasedqualityofserviceassurance已发布(2023.9)18Y.3817量子密钥分发网络互通-服务质量保证要求Quantumkeydistributionnetworkinterworking–Requirementsforqualityofserviceassurance已发布(发布于2023.9,被新版取代于2024.9)19Y.3818量子密钥分发网络互通-架构Quantumkeydistributionnetworkinterworking–Architecture已发布(发布于2023.9,被新版取代于2024.9)20Y.3819量子密钥分发网络-自主管理和控制实现的要求和架构模型Quantumkeydistributionnetworks–Requirementsandarchitecturalmodelforautonomicmanagementandcontrolenablement已发布(2023.12)21Y.3820量子密钥分发网络互通-软件定义网络控制Quantumkeydistributionnetworkinterworking–Software-definednetworkingcontrol已发布(发布于2024.4,被新版取代于2024.9)22Y.3821量子密钥分发网络-弹性要求Quantumkeydistributionnetworks–Requirementsforresilience已发布(2024.4)23Y.3822量子密钥分配网络-自主服务质量保证的要求Quantumkeydistributionnetworks–Requirementsforautonomicqualityofserviceassurance已发布(2024.9)24Y.3824量子密钥分发网络联盟-参考模型Quantumkeydistributionnetworkfederation–Referencemodels已发布(2024.9)25Y.3825量子密钥分配网络与时间敏感网络的集成-框架Integrationofquantumkeydistributionnetworkandtime-sensitivenetwork–Framework已发布(2024.9)26Y.3826支持端到端现代密码服务的量子密钥分配网络和用户网络的集成-框架Integrationofquantumkeydistributionnetworkandusernetworksupportingend-to-endmoderncryptographyservices–Framework已发布(2024.9)27X.1811在IMT-2020系统中应用量子安全算法的安全指南Securityguidelinesforapplyingquantum-safealgorithmsinIMT-2020systems已发布(2024.4)28X.1710量子密钥分发网络安全框架Securityframeworkforquantumkeydistributionnetworks已发布(2020.10)29X.1712量子密钥分发网络安全要求和措施-密钥管理Securityrequirementsandmeasuresforquantumkeydistributionnetworks–keymanagement已发布(发布于2021.10勘误于2022.2)30X.1713量子密钥分发节点保护安全要求Securityrequirementsfortheprotectionofquantumkeydistributionnodes已发布(2024.4)31X.1714钥供应Keycombinationandconfidentialsupplyforquantumkeydistributionnetworks已发布(2020.10)32X.1715Securityrequirementsandmeasuresforintegrationofquantumkeydistributionnetworkandsecurestoragenetwork已发布(发布于2022.7更正于2024.4)33X.1716量子密钥分发网络中的认证与授权Authenticationandauthorizationinquantumkeydistributionnetwork已发布(2024.10)34X.1717量子密钥分配网络的安全要求和措施。控制和管理Securityrequirementsandmeasuresforquantumkeydistributionnetwork–Controlandmanagement已发布(2024.10)35Q.4160量子密钥分发网络-协议框架Quantumkeydistributionnetworks–Protocolframework已发布(2023.12)36Q.4161Ak接口协议ProtocolsforAkinterfacesforquantumkeydistributionnetworks已发布(2023.12)37Q.4162量子密钥分发网络的Kq-1接口协议ProtocolsforKq-1interfacesforquantumkeydistributionnetworks已发布(2023.12)38Q.4163Kx接口协议ProtocolsforKxinterfacesforquantumkeydistributionnetworks已发布(2023.12)39Q.4164量子密钥分发网络Ck接口协议ProtocolsforCkinterfacesforquantumkeydistributionnetworks已发布(2023.12)五、IEEE(电气电子工程师学会)IEEE1963(IEEEIEEE内ISOIEC、ITU,IEEESA2017IEEESA15。2023年9月,IEEE立项《混合量子启发互联网协议》;2024年89率来影响加密方法,例如量子密钥分发和量子椭圆曲线密码术(QECC)。表15IEEE量子信息领域标准现状序号项目编号项目名称项目状态1P3185混合量子经典计算标准StandardforHybridQuantum-ClassicalComputing已发布(2022.9)2P3329量子计算能源效率标准Quantumcomputingenergyefficiencystandards已发布(2023.2)3P1943后量子网络安全标准StandardforPost-QuantumNetworkSecurity已发布(2022.6)4P2995量子算法设计和开发的试用标准Trial-UseStandardforaQuantumAlgorithmDesignandDevelopment已发布(2021.6)5P1947量子网络安全框架标准StandardforQuantumCybersecurityFramework已发布(2024.3)6P1913软件-定义量子通信Software-DefinedQuantumCommunication已发布(2022.12)7P3120量子计算架构标准StandardforQuantumComputingArchitecture已发布(2023.9)8P3120.1量子模拟架构标准StandardforQuantumSimulatorArchitecture已发布(2022.5)9P3172后量子密码迁移的推荐做法RecommendedPracticeforPost-QuantumCryptographyMigration已发布(2021.9)10P7130量子计算定义标准StandardforQuantumComputingDefinitions已发布(2021.9)11P7131量子计算性能指标和性能基准测试的标准StandardforQuantumComputingPerformanceMetrics&PerformanceBenchmarking已发布(2022.9)12P3155可编程量子模拟器标准StandardforProgrammableQuantumSimulator已发布(2023.2)六、CEN-CENELEC(欧洲标准化委员会和欧洲电工标准化委员会)(CEN)欧洲电工标准化委员会CEN-CENELEC20206组还负责深入分析量子技术中最需要标准化的方面与其时间框架。FGQT100ETSIITU-、IEEE、IETF、QuIC(欧洲量子产业联盟)等,以推动2023年3月,量子技术焦点小组出版量子技术标准化路线图(StandardizationRoadmaponQuantum(2023年5(QuantumUseCases)正式出版,以应对当前和未来的标准化工作。图17CEN-CENELEC《量子技术标准化路线图图18CEN-CENELEC《量子技术使用案例》2022年,CEN/CLC/JTC22量子技术联合技术委员会成立。CEN/CLC/JTC22(WG)(WG(WG(WG3)(WG4)。JTC2216。表16JTC22起草文件序号编号项目名称类型状态1JT022004量子计算的层模型LayermodelofQuantumComputing技术报告TR在研2JT022006量子计算的混合HybridizationofQuantumComputing技术报告TR在研3JT022003当前量子通信和量子密码标准的差距分析Gapanalysisofcurrentquantumcommunicationandquantumstandards技术报告TR在研4JT022002QKD和PQC-对两种技术进行公平的分析和比较QKDandPQC–Anequitableanalysisandcomparisonofbothtechnologies技术报告TR在研5JT022001量子网络最佳实践Quantumnetworkbestpractices技术报告TR在研6JT022007低温固体量子计算;第1部分:模块的描述和功能需求CryogenicSolid-StateQuantumComputing;Part1:Descriptionsandfunctionalrequirementsofmodules技术报告TR在研7JT022005量子计算应用的性能基准Performancebenchmarksofquantumcomputingapplications技术报告TR在研8JT022008量子技术-量子技术的特征-指标和术语Quantumtechnologies-Characterizationofquantumtechnologies–Metricsandterminology标准在研9JT022009-参数和试验方法Traveling-waveparametricamplifiers-Parametersandtest标准在研七、ETSI(欧洲电信标准协会)1988准化组织。它是欧盟正式认可的三个欧洲标准组织(ESOs)之一,另外CENCENELEC。ETSIETSI制定的年ETSI图19ETSI《量子密钥分发的实施安全》图20ETSI《量子密码学的安全性实现》2010ETSI(QKD)QKDQKDETSI(QKDISG)QKDQKDQKD(API)。QKD实现》白皮书,ETSIQKD领域标准现状见表17。表17ETSI量子信息领域标准发展现状序号项目编号项目名称项目状态1GSQKD016(团体规范)量子密钥分发(QKD);通用标准保护配置文件-准备和测量量子密钥分发模块对QuantumKeyDistribution(QKD);CommonCriteriaProtectionProfile-PairofPrepareandMeasureQuantumKeyDistributionModules已发布(新版2024.1)2TR103949(技术报告)(QSC)迁移;ITSC-ITS移研究Quantum-SafeCryptography(QSC)Migration;ITSandC-ITSmigrationstudy已发布(2023.5)3GSQKD018(团体规范)量子密钥分发(QKD);软件定义网络的编排接口QuantumKeyDistribution(QKD);OrchestrationInterfaceforSoftwareDefinedNetworks已发布(2022.4)4GSQKD015(团体规范)量子密钥分发(QKD);软件定义网络的控制接口QuantumKeyDistribution(QKD);ControlInterfaceforSoftwareDefinedNetworks已修订(新版2022.4)5TR103823(技术报告)网络;量子安全公钥加密和密钥封装CYBER;Quantum-SafePublic-KeyEncryptionandKeyEncapsulation已发布(2021.10)6TR103616(技术报告)网络;量子安全签名CYBER;Quantum-SafeSignatures已发布(2021.9)7TS103744(技术规范)网络;量子安全混合密钥交换CYBER;Quantum-safeHybridKeyExchanges已发布(2020.12)8GSQKD004(团体规范)量子密钥分发(QKD);应用程序接口QuantumKeyDistribution(QKDApplicationInterface已修订(新版2020.8)9TR103619技术报告)网络;量子安全方案的迁移策略和建议CYBER;MigrationstrategiesandrecommendationstoQuantumSafeschemes已发布(2020.7)10TR103618(技术报告)网络;量子安全基于身份的加密CYBER;Quantum-SafeIdentity-BasedEncryption已发布(2019.12)11GSQKD012(团体规范)(QKD);QKD信通道参数QuantumKeyDistribution(QKD);DeviceandCommunicationChannelParametersforQKDDeployment已发布(2019.2)12GSQKD014(团体规范)量子密钥分发(QKD);基于REST的密钥交付API的协议和数据格式QuantumKeyDistribution(QKD);ProtocolanddataformatofREST-basedkeydeliveryAPI已发布(2019.2)13GRQKD007(团体规范)量子密钥分发(QKD);词汇QuantumKeyDistribution(QKD);Vocabulary已发布(2018.12)14TR103617(技术报告)量子安全虚拟专用网络Quantum-SafeVirtualPrivateNetworks已发布(2018.9)15GRQKD003(团体规范)量子密钥分发(QKD);组件和内部接口QuantumKeyDistribution(QKD);ComponentsandInternalInterfaces已修订(2018.3)16TS103570(技术规范)网络;量子安全密钥交换CYBER;Quantum-SafeKeyExchanges已发布(2020.2)17GRQSC004(团体规范)量子安全密码术(QSC);量子安全威胁评估Quantum-SafeCryptography;Quantum-Safethreatassessment已发布(2017.3)18GRQSC003(团体规范)量子安全密码学;案例研究和部署场景QuantumSafeCryptography;CaseStudiesandDeploymentScenarios已发布(2017.2)19GRQSC006(团体规范)量子安全密码术(QSC);量子计算对对称密钥大小的限制Quantum-SafeCryptography(QSC);LimitstoQuantumComputingappliedtosymmetrickeysizes已发布(2017.2)20GRQSC001(团体规范)量子安全密码术(QSC);量子安全算法框架Quantum-SafeCryptography(QSC);Quantum-safealgorithmicframework已发布(2016.7)21EG203310(指南)网络;量子计算对ICT务连续性和算法选择的建议CYBER;QuantumComputingImpactonsecurityofICTSystems;RecommendationsonBusinessContinuityandAlgorithmSelection已发布(2016.6)22GSQKD011(团体规范)量子密钥分发(QKD);组件特性:表征QKD系统的光学组件QuantumKeyDistribution(QKD);Componentcharacterization:characterizingopticalcomponentsforQKDsystems已发布(2016.5)23GSQKD005(团体规范)量子密钥分发(QKD);安全证明QuantumKeyDistribution(QKD);SecurityProofs已发布(2010.12)24GSQKD008(团体规范)量子密钥分发(QKD);QKD模块安全规范QuantumKeyDistribution(QKD);QKDModuleSecuritySpecification已发布(2010.12)25GSQKD002(团体规范)量子密钥分发(QKD);用例QuantumKeyDistribution(QKD);UseCases已发布(2010.6)26TR104016(技术报告)网络;量子安全密码学;量子安全迁移的可重复框架CYBER;Quantum-SafeCryptography(QSC);ARepeatableFrameworkforQuantum-SafeMigrations已发布(2024.10)27TR103966(技术报告)网络安全(CYBER);量子安全密码学;混合方案的部署注意事项CYBERSecurity(CYBER);Quantum-SafeCryptography(QSC);DeploymentConsiderationsforHybridSchemes已发布(2024.10)28TR103965(技术报告)网络;量子安全密码学;量子计算对加密安全证明的影响CYBER;Quantum-SafeCryptography(QSC);ImpactofQuantumComputingonCryptographicSecurityProofs已发布(2024.10)八、IRTF(互联网研究任务组)量子互联网研究组(QIRG)正在研究的核心议题包括:数据包;如何确保不同硬件和协议的量子网络之间能够长期有效互操目前,该小组已发布了两个“征求意见稿(RFC)”——“量子互联网的架构原则”和“量子互联网应用场景”,如表18所示。IRTF其他量子信息技术相关项目发展现状,如表19所示。表18IRTF量子互联网研究组(QIRG)项目发展现状序号项目编号项目名称项目状态1RFC9583量子互联网的应用场景ApplicationScenariosfortheQuantumInternet征求意见稿(InformationalRFC)2RFC9340量子互联网的架构原则ArchitecturalPrinciplesforaQuantumInternet征求意见稿(InformationalRFC)表19IRTF其他量子信息技术相关项目发展现状序号项目编号项目名称项目状态1draft-lopez-qirg-qi-multiplane-arch-02量子互联网的多平面架构提案AMultiplaneArchitectureProposalfortheQuantumInternet在研九、IETF(互联网工程任务组)IETF(互联网工程任务组)专注于制定互联网协议套件(TCP/IP)的技术标准,作为一个开放的志愿者组织,IETF没有正式的成员名册或参与要求。2023IETF(PQUIP),PQUIPSofiaCeliPQUIPIETF420235IETFPQUIPIETF2021所示。表20IETF后量子加密工作组(PQUIP)项目发展现状序号项目编号项目名称项目状态1draft-ietf-pquip-hybrid-signature-spectrums-04混合签名频谱Hybridsignaturespectrums在研2draft-ietf-pquip-pqc-engineers-06面向工程师的后量子密码Post-QuantumCryptographyforEngineers在研3draft-ietf-pquip-pqt-hybrid-terminology-04后量子传统混合方案的术语TerminologyforPost-QuantumTraditionalHybridSchemes互联网草案(I-DExists)表21IETF其他量子信息技术相关项目发展现状序号项目编号项目名称项目状态1draft-wiggers-hbs-state-01基于哈希的签名:状态和备份管理Hash-basedSignatures:StateandBackupManagement互联网草案(I-DExists)2draft-vaira-pquip-pqc-use-cases-02后量子密码学迁移用例Post-quantumcryptographymigrationusecases互联网草案(I-DExists)3draft-driscoll-pqt-hybrid-terminology-02后量子传统混合方案术语TerminologyforPost-QuantumTraditionalHybridSchemes在研第三章不同国家和地区在量子技术标准化方面的策略与布局2024261679612亿48了7亿美元的投资。一、中国我国颁布的量子信息技术领域标准化重要政策文件摘录见表22:表22中国量子信息技术标准化相关政策文件时间文件名称主要内容2021年10月《国家标准化发展纲要》加强关键技术领域标准研究。在量子信息域,开展标准化研究。强化标准在计量量子化、检验检测智能化、能、大数据、区块链等新一代信息技术的综合应用,完善质量治理,促进质量提升。2021年12月《关于加强国家现代先进测量体系建设的指导意见》创新引领,优化升级。以国际单位制量子化测量能力和水平。紧密结合国际单位制量子化变革和经济社会源技术研究,研制具有典型量子化特征的测量仪器设备,建立计量标准和测量参数传递数字链路,推动量值溯源扁平化发展。加强计量学基础理论和核心技术原始创新。设,支撑关键核心技术攻关,满足空天、深用需求。推动量子芯片新技术在测量仪器设备中的应用加强对计量测试相关专业学科建设的引导,建设。2022年1月《计量发展规划(2021—2035年)》加强量子计量、量值传递扁平化和计量数字量基准。建成以量子计量为核心、科技水平一流、符进测量体系。实施“量子度量衡”计划,重点研究基于量子量标准技术,形成核心器件研制能力。适应国际单位制量子化变革发展和数字化、瞄准国际先进水平,以量子效应和物理常数大力推动国家计量技术机构创新发展,通过业竞争力提升和经济社会发展。2023年2月《2023年国家标准立项指南》⚫重点支持在新兴技术领域:量子信息关键技的推荐性国家标准制定。2023年2月《国家技术标准创新基地申报指南(2023—2025年)》⚫重点聚焦量子信息经济社会发展重点领域。提升产业标准化水平,有力支撑经济社会高质量发展。2023年8月《新产业标准化领航工程实施方案(2023—2035年)》⚫开展量子信息技术标准化路线图研究。加快基准测评等基础共性标准。聚焦量子计算领计算机操作系统、量子云平台、量子人工智时、量子高灵敏度探测与目标识别等标准。2024年3月《贯彻实施<标准化发展纲要行动计划(2024—2025年)》⚫加快产业创新标准引领,聚焦量子信息领域展标准化示范引领。2024年5月《信息化标准建设行动计划(2024-2027)》⚫布局新兴技术领域标准,加快量子信息标准测量等关键技术标准研究。二、美国⚫《国家量子倡议法案》12为国家量子协调办公室(NQCO)和国家量子倡议咨询委员会(NQIAC)。NQCO负责联邦政府对量子信息科学的协调和支持工作。NQIACNQIA供建议。NQIACNQIA4亿美202483PQC算2.5(NIST《关键与新兴技术国家战略》202010将“量子信息科学”列为20项关键与新兴技术之一,对军事、情报和经济等国家安全优势具有至关重要的作用。《关键和新兴技术国家标准战略实施路线图》202155100020247(CriticalandEmerging《量子信息科学和技术劳动力发展国家战略计划》20222(OSTP)OSTP4(QuantumInformationScienceandQISTQISTQIST《国家量子倡议再授权法案》202320181227(NSF)

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