面向数字政府的量子安全加密通信框架

摘要

随着数字政府建设的推进，数据安全和通信的保密性显得尤为重要。传统加密技术如非对称加密（RivestShamir-Adleman,RSA）和椭圆曲线密码学（Elliptic Curve Cryptography,ECC）面临被破解的风险，特别是量子计算机上的Shor算法。因此量子密码学研究探索适用于数字政府的量子安全加密通信算法满足政府通信的特点，如大规模数据传输、多种通信参与者以及高安全性要求。本文提出了一套针对数字政府特定需求的量子威胁应对策略，包括对现有数字政府加密体系的威胁评估及定制化适应性策略；开发了新型的量子安全加密通信框架，并设计了量子加密协议（Quantum Enhanced Secure Communication Protocol,QESCP）。该框架考虑到政府通信的特点，如大规模数据传输、多种通信参与者以及高安全性要求，融合了量子密钥分发和特定的量子密码技术。通过仿真验证，算法在模拟的噪声环境下的通信效率达到了92.5%，同时对抗量子计算机攻击显示出了较高的安全性。

关键词

数字政府 / 量子安全 / 量子密钥分发 / 加密通信 / 量子通信应用