全球首个云上量子加密银行应用
与国科量子合作,信贷业务数据云上量子加密远距离传输——全球首个由云服务商提供的量子加密信息传送服务。
核心能力
从量子熵源芯片、密码板卡到加密设备与安全服务平台,覆盖量子安全全链条。
基于真空态量子涨落的物理真随机熵源,1Gbps高速输出,通过NIST SP 800-90B与GM/T 0005双重认证。
完整支持NIST FIPS 203/204/205标准与国产PQC候选算法,IoT平台实测6.7-8.9倍加速,指令集级深度优化。
SM2/SM3/SM4/SM9全栈支持,GM/T商密产品认证,满足商用密码应用安全性评估(密评)要求。
叠加层设计,现有加密系统不动、并行叠加量子安全层;TLS/IPSec协议敏捷性迁移方法已获专利授权。
核心器件100%国产,从熵源芯片到FPGA加速平台全链路自主研发,满足关键信息基础设施安全可控要求。
算法模式、接口对接、终端适配、服务内容全维度定制,典型4-8周交付,交付后驻场支持。
产品系列
基于真空态量子涨落,随机性来自物理定律而非算法,不可预测、不可重现,从源头保证密钥强度。
板卡输出速率最高1Gbps,片上SHA-3后处理去偏,实时在线健康监测,支持多卡级联聚合。
通过NIST SP 800-90B熵源标准与GM/T 0005国密随机性检测,直接满足密评随机性检查项。
产品系列
攻击者今天截获加密数据,等待量子算力成熟后解密。关键基础设施的数据生命周期长达数十年,迁移PQC宜早不宜迟。
ML-KEM/ML-DSA/SLH-DSA(NIST标准)与AIGIS/LAC/Scloud+(国产候选)双体系支持,全球/国密/混合三种模式一键切换。
嵌入式平台已验证(6.7-8.9倍加速),支持按终端型号分批灰度升级,不打断现网业务,升级可回滚。
组网与管控
集中纳管全网 SD-WAN 网关,实现多分支机构、数据中心与云端之间的高质量抗量子加密互联。
实时呈现 IPsec 握手状态、BGP/FRR 动态路由拓扑与物理链路健康度多维评分,保障关键业务不中断。
结合真空态量子真随机熵源与 PQC 双栈密码协商,为全网 SD-WAN 节点提供统一的量子级安全保障。
监测与治理
同步支持 PQC 风险检测能力与量子安全基线评估,监测体系与后量子迁移规划无缝衔接。
跨境违规联网工具识别,覆盖主流加密隧道与代理协议类型。
违规外联终端身份溯源、证据卡/证据包固证,处置链路全程留痕可审计。
内置 PQC 风险检测能力,识别加密算法量子脆弱性,为网络迁移后量子密码提供基线数据。
检测与迁移
自动发现网络资产,识别加密技术使用,评估量子安全风险,无需人工盘点。
基础协议、现代协议、VPN隧道分层检测,TLS/SSH/QUIC/IPSec全覆盖。
扫描结果自动生成 CBOM 与迁移路线图,输出可执行的 PQC 迁移计划。
接入与信任
办公 PC、移动终端、服务器及物联设备全量纳管,节点在线状态、注册密钥与安全基线一目了然。
基于设备身份、用户角色与环境风险进行动态持续授权,权限随上下文自适应收敛,杜绝过度暴露。
与既有网络和 VPN 接入方式并行切换,PQC 与国密双栈协同加密,实现分支互联与远程访问端到端安全收口。
DELIVERY TRACK RECORD · BENCHMARK CASES
基于阿里巴巴技术沉淀与行业实战积累 · 服务多个行业头部客户
与国科量子合作,信贷业务数据云上量子加密远距离传输——全球首个由云服务商提供的量子加密信息传送服务。
联合国盾量子、中兴通讯部署,自研量子安全平台同时支持 QKD+PQC 混合密钥保护,OTN 层实时加密零性能损耗。
npj Quantum Information 发表,集成 4 种 QRNG 技术,全球 10+ 区域部署,服务蚂蚁金服、支付宝等业务。
与蚂蚁集团深度合作,QRNG 集成 OpenSSL 引擎服务支付宝云 CA 中心,国内最早实现该技术路线的商业落地。
面向配电终端等海量资源受限设备的后量子安全升级。ARM Cortex-A7 平台实测 6.7–8.9× 性能提升。
PQC IP Core 全系列验证:ML-KEM / ML-DSA / SLH-DSA(NIST)+ SM2 / SM3 / SM4 / SM9(国密),集成 QRNG 熵源接口,支持 PCIe 接入。
互动实验 1/3 · BB84 量子密钥分发
1984 年 Bennett 与 Brassard 提出 BB84 协议,它是量子密码学的基石。下面的模拟按协议的真实规则运行:每个光子的偏振方向就是密钥比特本身,Alice 用两组基(十字 + 与对角 ×)随机编码,Bob 随机选基测量,双方公开比对基矢筛出密钥。点击「启用窃听」,观察 Eve 的测量如何改变光子偏振方向——误码率(QBER)将跳升到约 25%。这不是动画,是协议本身的数学。
光子有一种属性叫偏振方向——可以想象成光波的振动朝向。BB84 用它编码信息:竖直↑记为 0,水平→记为 1;另一组基里,45°↗ 记 0,135°↖ 记 1。自动模式里每个光子画着一条小短线,那就是它的偏振方向。
Bob 收到光子时必须选一组基去测。基选对了(与 Alice 一致),测出的比特 100% 正确;基猜错了,量子力学规定结果完全随机,50% 概率出错。所以双方事后要公开比对基矢,猜错的光子全部丢弃——这就是「筛取」。
不可克隆定理:无法复制一个未知量子态。Eve 想偷看就必须测量,而测量会迫使光子坍缩到她选的基上——光子的偏振方向被永久改变了。她每猜错一次基,就给信道注入一个不可消除的错误。窃听在物理上无法隐藏。
PROTOCOL LOG · 点击任意一行查看该光子发生了什么
| # | Alice基 | 位 | Eve基 | Bob基 | Bob位 | 保留 | 一致 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 等待发射… | |||||||
QBER MONITOR · 量子误码率
筛后密钥:
—
数学本质:Eve 猜错基矢的概率是 50%,猜错时光子坍缩到错误方向、Bob 又有一半概率读错——三者相乘,窃听引入的期望误码率恰为 50%×50% = 25%。实际工程还要叠加信道噪声,故协议规定 QBER 超过约 11% 即中止并作废密钥。想深入了解 QKD 与后量子密码的关系,参见技术专栏。
互动实验 2/3 · 量子随机数
密码系统的强度取决于随机数的质量,而人类大脑恰恰是糟糕的随机数发生器。这个实验分五步:先证明你装不出随机,再看量子随机数的物理来源——真空涨落,然后用真实的统计检验判定它是否随机,亲自预测下一个比特体验不可预测,最后用这些量子比特完成一次信息论意义上不可破译的加密。
凭直觉点击下面两个按钮,生成一段 32 比特的「随机」序列——尽量模仿抛硬币的感觉。提示:公平抛硬币 32 次,出现 5 个以上连续相同面(如 00000)的概率高达 65.2%。
JUDGE · 裁判面板
你的历史命中率:尚无记录
真随机序列 32 位的最长连击分布(蒙特卡洛 5000 样本)· 红色虚线 = 人类典型上限
心理学经典发现:人类伪造随机时刻意打散长串,最长连击很少超过 4;而真随机序列的长串又长又常见。你的大脑在「避免模式」,但「避免模式」本身就是最明显的模式——这正是伪随机数生成器(PRNG)被密码分析攻破的根源。
示波器里滚动的是真空态的量子涨落(散粒噪声):即使一束光被完全关闭,探测器仍会读到不可消除的噪声——这是量子力学的基本事实,能量最低态并不「安静」。平衡探测把噪声转成差分信号(青色波形),与阈值线(虚线)比较:高于阈值采样为 1,低于为 0。每一个比特都由物理定律当场掷出,不可预测、不可重现。
LIVE BITSTREAM · 实时比特流
注:为演示放慢了节奏;实际设备以 1Gbps 输出并经片上后处理去偏。
FREQUENCY TEST · 频率检验
1 的比例离 50% 有多远。真随机也允许小幅偏离,检验回答的是:「如果序列真随机,出现这种偏离的概率多大」。
RUNS TEST · 游程检验
统计 0/1 交替次数(游程数)。真随机的交替频率有确定的期望,刻意打散或聚团都会被抓住——就是 STEP 1 抓住你的那个统计量。
LONGEST RUN · 最长连击
1024 位中 1 的最长连续段。样本越大,真随机的最长连击越长——STEP 1 里你躲不过的那道坎。
这三个检验是 NIST SP 800-22 随机数检测套件中真实测试的简化版(P ≥ 0.01 判通过)。随机性无法被单次「证明」,只能被统计检验反复试探而屹立不倒——我们的 QRNG 设备按 NIST SP 800-90B 熵源标准与 GM/T 0005 完成全套认证检测。左边示波器里的比特流正在实时接受检验,凑满 1024 bit 即自动跑一轮。
STEP 1 证明了你装不出随机,这一步证明量子随机无法被预测。点击开始预测,然后凭任何策略猜示波器里下一个即将出现的比特——找规律、记历史、凭直觉,都可以。猜得越多,你的命中率只会越收敛到一个数字。
点击「开始预测」后,每次猜测会即时对照下一个真实出现的比特判定对错
HIT RATE · 预测命中率
从上面示波器实时采集的比特流中抽取 256 bit,附采集时间、样本统计与检验结果,可存档作纪念。
1949 年 Shannon 用信息论证明:一次一密(One-Time Pad)是唯一在数学上不可破译的加密——条件是密钥与明文等长、完全随机、且只用一次。前两条恰恰只有真随机数能满足。现在,用示波器里正在产生的量子比特,加密你自己的秘密。
每次加密都从比特流里抽取全新的密钥,用完即弃——这就是「一次一密」名字的由来。
明文 → UTF-8 字节
量子密钥(实时抽取 · 与明文等长)
密文 = 明文 ⊕ 密钥
从「装不出随机」到「物理给出随机」再到「统计验证随机」——这就是量子随机数机的完整逻辑链。
互动实验 3/3 · 后量子密码
因为有一种攻击叫「先存后解」(Harvest Now, Decrypt Later):攻击者今天截获你的加密流量原样存档,等量子计算机成熟后集中解密。下面用三步讲清楚:威胁为什么现在就在、迁移到后量子密码的代价有多小、以及国际标准 FIPS 203 的真实参数。
拖动时间轴。红点 = 当年被截获存档的加密数据;当时间到达容错量子计算机(Q-Day)出现的那一年,存档中被经典算法保护的流量将被解密。
RSA-2048 / ECC P-256 保护的存档
加密中 · 攻击者只能囤积数据在攻击者手里,但现在是密文。别被「量子计算机还早」安慰——密文只是延迟暴露,不是安全。
ML-KEM(FIPS 203)保护的存档
加密中 · 量子算法无法破解格上困难问题(MLWE)没有已知的量子算法,Shor 算法对它无效。同样被囤积,但永远解不开。
RSA 的安全建立在「大数分解很难」上,而 Shor 算法(1994)把分解问题约化成求周期——这恰是量子叠加与干涉最擅长的事。为了看清机制,用最小的合数 N = 15(= 3 × 5)走完整流程:选底数 a,计算 ax mod 15 的序列,找出周期 r,然后用一个初等数论公式直接读出因子。
RESULT · 分解结果
诚实的尺度标注:这里分解的是玩具数字 15,经典计算机一步就能完成。真正的 RSA-2048 有 617 位十进制数,Shor 算法需要约 2×1012 次量子门运算;按当前主流容错方案估算,需百万至千万量级物理比特的大规模容错量子计算机(学术界估计在持续下调,2025 年已有低于百万比特的新估算)。「量子计算机还早」与「必须现在迁移」并不矛盾——见上面 STEP 1 的「先存后解」时间线。
TLS 1.3 · X25519(ECDHE)
SHOR 可破解TLS 1.3 · X25519MLKEM768(混合)
抗量子点击播放。两条链路走完全相同的 TLS 1.3 消息序列,唯一区别是密钥交换:混合模式多携带 1184 字节的 ML-KEM 公钥。观察右侧耗时差——在现代链路上,抗量子的代价通常只有约 1 毫秒。Chrome 浏览器从 124 版起默认启用 X25519MLKEM768,这不是未来技术,是正在运行的现在。
公钥尺寸对比 · 面积与字节数严格成正比
X25519
32 B
RSA-2048
256 B · 可被Shor破解
ML-KEM-768
1184 B · 抗量子
直观读法:为了获得量子免疫,公钥从 32 字节涨到 1184 字节——面积约 37 倍。但注意参照物:1184 字节 ≈ 390 个汉字,只相当于一小段新闻的篇幅。密钥变大不是问题,问题永远是相对的。
放进真实场景:一个 2 MB 的网页 vs 1184 B 的额外公钥
后量子密钥交换给一个真实网页增加的体积是万分之六。这就是为什么「PQC 开销大」在今天已经不成立——开销在协议层可见,在用户体验层不可见。代价真正高的地方不在字节数,而在迁移的时间窗:每多等一年,被「先存后解」囤积的数据就多一年。
| 算法 | 困难问题 | 经典安全强度 | Shor 量子攻击 | 公钥尺寸 | 密文/签名尺寸 |
|---|---|---|---|---|---|
| RSA-2048 | 大整数分解 | ≈112 bit | 可破解 | 256 B | 256 B |
| ECC P-256 | 椭圆曲线离散对数 | 128 bit | 可破解 | 32 B | 64 B |
| ML-KEM-768 | 模格 MLWE | NIST L3(≈AES-192) | 无已知算法 | 1184 B | 1088 B |
| ML-DSA-65 | 模格 MLSIS | NIST L3 | 无已知算法 | 1952 B | 3293 B |
读法:PQC 用「更大的密钥」换「量子免疫」——公钥从 32 字节涨到 1184 字节,但格问题的求解难度对经典和量子计算机同样高。FIPS 203(ML-KEM,密钥封装)与 FIPS 204(ML-DSA,数字签名)由 NIST 于 2024 年 8 月 13 日正式发布。我们的 PQC 算法库在嵌入式物联网平台经指令集级深度优化,实测加速 6.7-8.9 倍;尺寸开销对真实业务的影响,已在上面的握手竞速里直观演示过了。
三个实验看完了:量子随机数给出不可预测的熵,QKD 让窃听必被发现,PQC 让存档永远解不开——这就是量子安全的完整图景。
第一步:选择场景试点
推荐从QRNG一体机接入KMS、一条链路的加密改造或展厅量子展项入手,1-2个月完成试点。夜间实施、不动现有架构。
第二步:出效果报告
试点后输出密评得分对比、性能与可用性实测数据,作为正式采购与扩大部署的依据。
第三步:规模化推广
全网密钥服务覆盖、PQC终端分批升级,新线建设同步规划,6-12个月完成规模化推广。
FAQs
关于量子安全落地的典型疑问
主流观点认为大规模容错量子计算机仍需多年,但"先存后解"攻击已经存在:攻击者现在截获加密数据,等量子算力成熟后再解密。对于生命周期长达数十年的关键数据,现在规划PQC迁移是合理的前瞻布局。
不会。我们采用叠加层设计:现有加密系统与业务逻辑保持不变,量子安全能力以并行叠加的方式接入;试点通常在夜间维护窗口实施,出问题可秒级回退。
我们的商密产品线已取得GM/T商密产品认证,QRNG一体机在密评"随机性"检查项上可直接达标,密钥管理与密码应用相关检查项均有对应产品能力支撑。
QRNG提供高质量的物理真随机数,是密钥生成的熵源基础;PQC(后量子密码)是算法层面对抗量子计算的方案,可软件化平滑升级;QKD(量子密钥分发)通过物理信道分发密钥。三者互补:我们的平台同时支持PQC+QKD混合密钥,QKD不可用时自动回退PQC。
三点不同:一是全栈自研,从熵源芯片、FPGA加速IP核到加密平台全部自主研发,100%国产;二是产业经验,团队源自阿里巴巴量子安全团队,12年积累,有多个金融、能源、轨交行业的"首个"案例;三是定制化交付能力,可按客户系统深度定制而非提供标准化盒子。
公司新闻、技术文章与行业洞察,持续更新。
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