量子密鑰服務(wù)終端

一、需求分析

量子計算機(jī)快速發(fā)展對現(xiàn)有密碼技術(shù)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，電力行業(yè)以適應(yīng)全球能源互聯(lián)網(wǎng)戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，堅持“安全分區(qū)、網(wǎng)絡(luò)專用、橫向隔離、縱向認(rèn)證”的原則，發(fā)布了《研究應(yīng)用量子通信技術(shù)的決定事項通知》，決定研究應(yīng)用量子通信技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級換代，確保網(wǎng)絡(luò)信息安全。

量子密鑰服務(wù)終端(QKST)是量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的末端設(shè)備，直接面向電力應(yīng)用場景提供量子安全服務(wù)，與量子密鑰管控中心協(xié)同工作，構(gòu)建“管控-服務(wù)-應(yīng)用”一體化量子安全防護(hù)體系。

二、工作原理

量子密鑰服務(wù)終端是一款集量子密鑰存儲、分發(fā)、中繼、管理及應(yīng)用功能為一體的密鑰管理設(shè)備。量子密鑰服務(wù)終端是建立在量子密鑰分發(fā)設(shè)備之上，為密鑰應(yīng)用設(shè)備提供服務(wù)的中間服務(wù)層。量子密鑰分發(fā)設(shè)備通過量子編碼與解碼技術(shù)，在兩地之間產(chǎn)生安全的量子密鑰，隨后將密鑰交給量子密鑰管理服務(wù)進(jìn)行管理，量子密鑰管理服務(wù)通過對密鑰的存儲、中繼、分發(fā)，實(shí)現(xiàn)了密鑰信息安全同步和應(yīng)用，各種密鑰應(yīng)用設(shè)備，如量子密鑰網(wǎng)關(guān)設(shè)備，量子安全交換機(jī)等在通過了量子密鑰管理服務(wù)的權(quán)限認(rèn)證后，都可從量子密鑰管理服務(wù)端獲取密鑰，量子密鑰管理服務(wù)為應(yīng)用終端其提供持續(xù)、安全，可靠的密鑰服務(wù)。

量子密鑰服務(wù)終端可管理和接收多臺量子密鑰分配終端的密鑰注入，并實(shí)時為量子密鑰應(yīng)用層軟件或硬件設(shè)備提供安全密鑰，與量子密鑰管控中心配合，完成多層級分布式量子密鑰應(yīng)用管理。

三、功能特點(diǎn)

1、支持量子密鑰的安全存儲；

2、支持實(shí)時高速密鑰流分發(fā)；

3、支持量子密鑰多層級中繼；

4、支持多形態(tài)設(shè)備并發(fā)接入。

四、產(chǎn)品參數(shù)

五、典型應(yīng)用

1、電力調(diào)度指揮系統(tǒng)安全通信：跨省/區(qū)域調(diào)度指令保護(hù)

①為“國調(diào)-網(wǎng)調(diào)-省調(diào)-地調(diào)-縣調(diào)”五級調(diào)度指令提供“一次一密”量子加密，防止量子計算攻擊下的指令篡改和竊取；

②將調(diào)度系統(tǒng)誤碼率從傳統(tǒng)1e-6降至1e-18，保障SCADA系統(tǒng)“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))數(shù)據(jù)安全；

③量子終端集成到調(diào)度終端，實(shí)現(xiàn)"發(fā)電站到變電站"指令的量子加密傳輸，即使量子計算攻擊也能保障指令不被篡改。

2、變電站安全防護(hù)與監(jiān)控：站內(nèi)自動化系統(tǒng)保護(hù)

①對IEC61850協(xié)議通信加密，防止智能變電站控制命令被劫持；

②為繼電保護(hù)裝置提供量子安全認(rèn)證，確保保護(hù)動作準(zhǔn)確性；

③無人機(jī)/機(jī)器人巡檢安全：巡檢前，無人機(jī)從量子密鑰服務(wù)終端獲取量子密鑰，確保巡檢數(shù)據(jù)回傳安全；為站內(nèi)智能設(shè)備(攝像頭、四足機(jī)器人)提供量子加密通道，構(gòu)建"端-網(wǎng)-云"一體化安全防護(hù)。

3、新能源并網(wǎng)安全保障：分布式能源聚合安全傳輸

①“聚合-接入”雙階段量子加密方案：先用無線量子加密將分散小水電/光伏數(shù)據(jù)安全匯聚至區(qū)域集控站，再用光纖量子加密傳輸至調(diào)度系統(tǒng)；

②實(shí)現(xiàn)新能源場站AGC/AVC指令安全傳輸，防止"偽并網(wǎng)"攻擊。

4、配電網(wǎng)自動化安全升級：配網(wǎng)終端安全加固

①為FTU/DTU/TTU等配電終端提供量子密鑰動態(tài)更新，防止設(shè)備被克隆；

②通過量子CPE設(shè)備在5G公網(wǎng)建立安全通道，使指令傳輸投資降低70%(相比光纖)。