量子通信技术在电子档案安全利用中的应用研究

发布时间：2020-04-05 22:00

【摘要】：随着档案信息化、数字化建设的逐步推进,以原生性电子文件和档案数字化成果为主的电子档案已经成为档案的主要存在形态。随之而来的是档案管理方式的变化,网络化存储和网络化利用提升了档案馆的远程服务能力,在为用户带来便捷服务的同时,电子档案的安全风险也日益突出。尤其是在档案利用方面,由于电子档案易修改的特性以及网络系统的开放性,电子档案在网络结构的物理层、链路层、网络层、传输层、应用层都面临着许多威胁,这些威胁导致电子档案在利用的过程极易被非法截取、复制、破坏,从而造成档案信息的泄露、流失,给电子档案的安全利用带来很大的阻碍。而目前保障电子档案安全利用的技术主要有身份验证和识别技术、防火墙技术、入侵检测技术、防病毒技术、信息加密技术、数字签名技术等,这些技术从不同的层次和角度构筑了电子档案安全利用的保护壁垒,在一定程度上解决了电子档案在利用中的安全问题。但是,由于传统技术本身的局限性以及计算机能力的飞速提升,这些依赖于传统算法的加密和防护手段越来越面临着被破解的风险,电子档案的安全利用仍面临着巨大的挑战。量子通信是结合量子力学和经典信息论所发展出的前沿交叉学科,其充分利用海森堡测不准原理和量子不可克隆定理实现可被证明的无条件安全通信,被认为是保障未来信息社会通信安全的重要技术基础。目前,国内外对于量子通信技术研究的主要内容集中在量子密钥分发、量子隐形传态、量子安全直接通信、量子机密共享等方面。世界各国对于量子通信都给予了高度关注,欧盟、美国、日本均提出了量子通信发展计划,围绕量子通信技术的竞争也日趋激烈。各国在加紧量子通信技术研究的基础上,纷纷建立起各种量子通信保密网络,为量子通信技术的验证和应用提供更大的平台。未来,随着量子通信技术难点的突破和基础设施建设的完善,量子通信将拥有更加广阔的应用前景。量子通信所具有的绝对安全特性使其成为维护电子档案安全利用的最佳选择,并且量子通信的安全性基于量子力学原理,不依赖于传统的计算复杂度,不会受到计算机能力提高和技术滞后性的影响,故而量子通信技术能够打破传统技术的局限,为电子档案的安全利用提供最有效的技术支撑。此外,利用量子通信超大信道容量、超高通信速率以及超远距离传输的特点,可以提高电子档案安全传输的效率,实现大容量档案信息的高效传输。量子通信技术在电子档案安全利用中的应用方向主要集中在两个方面,一是可用于身份认证,二是可用于保密传输。在实际应用中,通常采取安全性更高、发展最成熟、且易于实现的诱骗态BB84协议作为基本方案。基于量子密钥分发的保密通信系统结构分为QKD层、密钥管理层、应用层3个层次:QKD层通过QKD协议生成安全密钥;密钥管理层负责管理各个节点之间的密钥,对网络拓扑结构进行安全管理和控制;应用层则发送和接收待加密和解密后的原始数据。在进行物理部署时,必须选择单独的光纤作为量子信道,可选择构建点对点或多用户量子通信网络。为了更方便满足普通用户的档案需求,还必须发展更为广泛的档案利用量子网络,来将更多的用户囊括进来。虽然我国在量子通信技术和应用方面取得了斐然的成绩,但量子通信技术在电子档案安全利用中的广泛应用仍存在着系统性能还有待提升、基础设施成本投入较高、测试技术和标准不规范等障碍,必须从从技术、产业、标准3个方面寻求解决对策,包括加大政策支持和资金投入,调动各方科研力量共同进行技术攻关;加强量子通信基础设施建设,推进量子通信产业布局;强化产学研合作,加快对测试技术的研究和标准规范的制定。这些障碍的解决,对于实现量子通信技术在电子档案安全利用中的应用具有重要的作用。在档案信息化建设的重要时期,电子档案的安全利用是关乎档案行业发展的重要目标,能够推动档案部门职能方式的转变以及电子档案利用方式的变革。量子通信技术作为新兴的科学力量,在电子档案安全利用中的应用不仅仅是紧随时代潮流,更是响应国家号召,实现电子档案安全利用的一次有益探索。作为对档案信息安全有较高要求的档案部门,积极主动地探索量子通信技术在电子档案安全利用中的应用不仅是一项非常具有意义和前瞻性的工作,同时也是维护档案信息安全,促进电子档案安全发展的必然选择。我们也有理由相信,在传统档案馆向数字档案馆转变的过程中,量子通信技术将打破传统技术的局限性,为实现电子档案发展创造前所未有的机会。
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：G276

【相似文献】