策略研究：量子通信，无懈可击的保密之盾

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1、证券研究报告

2、策略研究量子通信，无懈可击的保密之盾2017年7月27日张夏今年来，量子通信技术研究及产业化进展积极，我们认为科技类主题布局的86-755-82900253时间窗口将逐步来临，可跟踪量子通信的主题性机会。zhangxia1@cmschina.com.cnS1090513080006今年来，量子通信技术研究及产业化进展积极。应用产业上全球首条量子通信商用沪杭干线全线接通、第一条商用量子通信专网济南市党政机关量子通董理伟（研究助理）信专网顺利通过测试；前沿技术上中国“墨子号”量子卫星在世界上首次实dongliwei@cmschina.com.cn现千公里

3、量级的量子纠缠，并实现了白天远距离自由空间量子密钥分发试验。此外，“马约拉纳费米子”的发现将大幅推进量子计算机的研发进程，传统通信加密方式将面临最强之矛——量子计算机的挑战，量子通信技术（理论上是不可破解之盾）需求愈发迫切。从专网到公众网——量子通信的市场前景。目前，量子保密通信运用较为成熟领域有三个，分别是国防、金融、政务专网。其中，2-3年内政务板块预测将有50亿以上的市场规模，长期将有数百亿以上的市场。而一旦成本得到有效控制，无条件安全的量子通信将占领公众网广阔的市场。核心量子设备+通信产业——量子通信的产业链。量子通信的试点应用催生了一批由科研机构孵化的

4、科技产业实体。在国内，中科大在量子通信产业化方面表现突出，其衍生与合作建立了科大国盾量子、安徽问天量子等公司，进行量子保密通信前沿研究成果向应用技术和商用化产品的转化。上游的芯片、设备商，下游的建设、运营商也会有所受益。投资建议：量子通信相关的标的包括间接持股科大国盾量子的浙江东方、银轮股份、神州信息；量子通信网络建设的神州信息、三力士、皖能电力和科华恒盛；专网龙头新海宜以及传统光通信芯片、设备商中兴通讯、烽火通信、亨通光电、光迅科技、华工科技、福晶科技等。风险提示：量子通信产业化速度不及预期；国家政策落实不及预期；市场需求不及预期。敬请阅读末页的重要说明策略研

5、究一、传统通信加密的危机临近。1.1传统通信加密方式目前最为广泛应用的密码体制是1977年由RonRivest、AdiShamir和LeonardAdleman一起提出的公钥加密算法，算法基于一个十分简单的数论事实：两个大素数相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。公钥体系的原理为：用户Ａ有一对密钥对，分为公钥和私钥，这对密钥对是唯一的，是通过对一个巨大的素数进行因数分解所得。当用公钥加密过的信息，只能使用与它配对的私钥来解密，反之亦然，私钥加密码的信息也只能用公钥来解密。这样，Ａ从认证体系生成密钥对后，把它的私钥保存好

6、，把公钥公开出去，当一个用户B要与Ａ通信，又想确保数据安全时，就可以使用Ａ的公钥来加密信息，再把密文传给Ａ，因此这个世界是只有Ａ手中的私钥才能对这个密文进行解密，这样就确保了信息的安全。图1：公钥加密算法原理示意图资料来源：互联网招商证券整理然而人们并没有完全证明破译的运算量是现有技术所无法完成的，例如，1977年，美国给出一道数学难题，其解密需要将一个129位数分解成一个64位和一个65位素数的乘积，以当时的计算机需要用4046年，但到1994年，只需用8个月即能解出。计算机的计算能力以指数爆炸的形式增长，目前世界上最快的超级计算机每秒可执行12.5亿亿次浮点计算

7、、系统有1000万个核，它在一分钟里可以完成的计算量，相当于全球72亿人用计算器不间断地计算32年。1.2传统加密方式将被量子计算机解密在分布式计算和量子计算机理论日趋成熟的今天，加密安全性更是受到了极大挑战。在1994年，PeterShor就发明了一个量子算法（Shor算法），它展示了一个足够大的量子计算机，在理论上是能够把质因数分解的时间复杂性降到多项式的时间。如果能把解密复杂度变成多项式的时间，那么基于任何模型下的大数，都能够很“轻易”地被破解。那么不需要等待多年后计算能力的进一步提高，密钥将被轻易破解，因此过去的公钥加密在理论上已不再安全，公钥体系面临崩溃。

8、2017年7月21日，美国斯坦福大学物理学教授张首晟及其团队在《科学》杂志上发表了一项重大发现：在历经80年的探索之后，他们终于发现了“马约拉纳费米子”敬请阅读末页的重要说明Page2策略研究（Majoranafermion）的存在。1937年意大利物理学家埃托雷·马约拉纳预言，自然界中可能存在一种与其反粒子完全相同的特殊粒子，也就是马约拉纳费米子，由于其反粒子就是本身的特殊性质，使其拥有非常理想的稳定性，对于实现稳定的量子计算具有非同一般的重要意义。图2：华人科学家发现了“马约拉纳费米子”图资料来源：互联网招商证券整理与传统计算机不同，量子计算机将通过量子比特