2017-量子技术应用专题系列报告之一：量子计算来了，区块链还安全吗？_15页-1mb

文档总结

核心内容概述

本文档是一份关于量子计算对通信安全系统及区块链技术带来的影响的专题研究报告，由申万宏源研究团队撰写。报告主要探讨了量子计算的发展现状及其对现有加密技术的挑战，同时提出了应对量子计算威胁的信息安全解决方案。

主要观点

1. 量子计算是革命性技术

• 量子计算使用量子比特（qubit）作为计算单元，与传统二进制比特不同，量子比特具有叠加态特性，可实现真正的并行计算。
• 量子计算在速度、微型化、集成化、能耗等方面具有显著优势，例如对1000位大数进行因数分解只需几秒，而传统计算机可能需要数千年。
• 量子计算已初步走向商业化应用，成为IBM、微软、谷歌等科技巨头竞争的焦点。

2. 量子计算对现有加密算法构成挑战

• 非对称加密算法基于大数因子分解的数学难题，其安全性依赖于传统计算机无法在合理时间内完成该计算。
• 量子计算理论上可以实现快速分解大数，从而破解非对称加密，威胁现有通信安全系统。
• 区块链技术依赖于非对称加密算法保障数据安全和用户隐私，量子计算的出现可能削弱其安全性，尤其在获取私钥后，用户身份信息将面临风险。

3. 量子计算时代的信息安全解决方案

• 量子密码通信：基于量子力学原理，采用量子态作为信息载体，具有无条件安全性。目前该技术已趋于成熟，国内外已有试点网络。
• 抗量子密码：针对量子计算难以破解的数学问题设计密码算法，目前仍处于研发阶段，但已有部分成果，如微软、NXP与昆士兰科技大学联合开发的抗量子TLS协议。

关键信息

• 量子计算的威胁：量子计算可能在几秒内破解1024位非对称加密，威胁区块链及现有通信安全系统。
• 技术瓶颈：当前量子计算机的量子位数较少，通用性差，制造与维护成本高。
• 量子计算发展：
  • 从理论走向实践，工程论文数量逐渐追上理论论文。
  • D-Wave是第一家商用量子计算机厂商，其量子位数持续增长，遵循“罗斯定律”。
  • IBM、微软、谷歌等公司积极布局量子计算领域。
• 行业应用：量子密码通信在军事、金融等高安全需求领域具有重大应用价值。
• 投资建议：
  • 通信行业重点公司如佳讯飞鸿、海能达、烽火通信等被给予不同投资评级。
  • 报告采用沪深300指数作为基准，提供相对评级体系，以指导投资决策。

附录信息

• 量子计算发展现状：量子计算逐渐从理论走向工程应用，技术逐步成熟。
• D-Wave公司：
  • 成立于1999年，2011年推出首款商用量子计算机“D-WaveOne”。
  • 2014年发布512量子位处理器，2015年推出D-Wave 2X。
  • 量子位数量每年翻倍，遵循“罗斯定律”。
  • 2014年累计融资达1.02亿美元，投资者包括高盛等知名机构，客户包括Google等。

投资评级说明

• 股票投资评级：分为“买入”、“增持”、“中性”、“减持”四个等级，基于证券在6个月内相对于市场基准指数的表现。
• 行业投资评级：分为“看好”、“中性”、“看淡”三个等级，用于判断行业相对于市场整体的表现。
• 免责声明：本报告仅供申万宏源客户使用，不构成投资建议，不保证信息的准确性和完整性。

联系信息

• 证券分析师：何俊锋、顾海波，联系方式见文档。
• 机构销售团队联系人：上海陈陶、北京李丹、深圳胡洁云、海外张思然、综合朱芳。
• 文档来源：申万宏源研究，部分内容来源于Wind资讯、钛媒体研究等。

结论

量子计算作为一项颠覆性技术，正在对现有信息安全体系提出严峻挑战，尤其是对非对称加密算法和区块链技术的安全性构成威胁。为应对这一挑战，量子密码通信和抗量子密码成为当前信息安全的两大解决方案。其中，量子密码通信技术已相对成熟，而抗量子密码仍处于研发阶段。未来随着量子计算技术的发展，信息安全领域将面临重大变革，需提前布局应对。