量子密鑰服務終端

一、需求分析

量子計算機快速發展對現有密碼技術構成嚴重威脅，電力行業以適應全球能源互聯網戰略需求為導向，堅持“安全分區、網絡專用、橫向隔離、縱向認證”的原則，發布了《研究應用量子通信技術的決定事項通知》，決定研究應用量子通信技術，實現技術升級換代，確保網絡信息安全。

量子密鑰服務終端(QKST)是量子密鑰分發系統的末端設備，直接面向電力應用場景提供量子安全服務，與量子密鑰管控中心協同工作，構建“管控-服務-應用”一體化量子安全防護體系。

二、工作原理

量子密鑰服務終端是一款集量子密鑰存儲、分發、中繼、管理及應用功能為一體的密鑰管理設備。量子密鑰服務終端是建立在量子密鑰分發設備之上，為密鑰應用設備提供服務的中間服務層。量子密鑰分發設備通過量子編碼與解碼技術，在兩地之間產生安全的量子密鑰，隨后將密鑰交給量子密鑰管理服務進行管理，量子密鑰管理服務通過對密鑰的存儲、中繼、分發，實現了密鑰信息安全同步和應用，各種密鑰應用設備，如量子密鑰網關設備，量子安全交換機等在通過了量子密鑰管理服務的權限認證后，都可從量子密鑰管理服務端獲取密鑰，量子密鑰管理服務為應用終端其提供持續、安全，可靠的密鑰服務。

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

三、功能特點

1、支持量子密鑰的安全存儲；

2、支持實時高速密鑰流分發；

3、支持量子密鑰多層級中繼；

4、支持多形態設備并發接入。

四、產品參數

五、典型應用

1、電力調度指揮系統安全通信：跨省/區域調度指令保護

①為“國調-網調-省調-地調-縣調”五級調度指令提供“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將調度系統誤碼率從傳統1e-6降至1e-18，保障SCADA系統“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)數據安全；

③量子終端集成到調度終端，實現"發電站到變電站"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、變電站安全防護與監控：站內自動化系統保護

①對IEC61850協議通信加密，防止智能變電站控制命令被劫持；

②為繼電保護裝置提供量子安全認證，確保保護動作準確性；

③無人機/機器人巡檢安全：巡檢前，無人機從量子密鑰服務終端獲取量子密鑰，確保巡檢數據回傳安全；為站內智能設備(攝像頭、四足機器人)提供量子加密通道，構建"端-網-云"一體化安全防護。

3、新能源并網安全保障：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/光伏數據安全匯聚至區域集控站，再用光纖量子加密傳輸至調度系統；

②實現新能源場站AGC/AVC指令安全傳輸，防止"偽并網"攻擊。

4、配電網自動化安全升級：配網終端安全加固

①為FTU/DTU/TTU等配電終端提供量子密鑰動態更新，防止設備被克隆；

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