量子密鑰管控中心
一、需求分析
量子計(jì)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(jiān)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(xiàng)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。
量子密鑰管控中心是一款集身份認(rèn)證、設(shè)備管理、服務(wù)監(jiān)控、路由計(jì)算等功能為一體的管控設(shè)備。通過與量子密鑰服務(wù)終端配合，可完成多層級分布式量子密鑰應(yīng)用管理以及大規(guī)模、多節(jié)點(diǎn)、可擴(kuò)展的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，且組網(wǎng)形式靈活，易于擴(kuò)展，目前已在多個(gè)量子通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。
二、工作原理
量子密鑰管控中心主要實(shí)現(xiàn)對大規(guī)模、多形態(tài)量子設(shè)備和量子應(yīng)用設(shè)備的管理和量子密鑰中繼路由控制功能，設(shè)計(jì)部署身份認(rèn)證、權(quán)限管理和審計(jì)防護(hù)等安全措施，與量子密鑰服務(wù)終端配合，完成多層級分布式量子密鑰應(yīng)用管理，支持大規(guī)模、多節(jié)點(diǎn)、可擴(kuò)展的量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)。
三、功能特點(diǎn)
1、支持大規(guī)模量子設(shè)備管理；
2、支持大規(guī)模的量子密鑰可信中繼路由計(jì)算；
3、支持多形態(tài)量子應(yīng)用設(shè)備；
4、支持多方位的安全防護(hù)；
5、集中統(tǒng)一管理。
四、典型應(yīng)用
1、電力調(diào)度指揮系統(tǒng)安全管控：跨省/區(qū)域調(diào)度指令保護(hù)
①構(gòu)建"國調(diào)-網(wǎng)調(diào)-省調(diào)-地調(diào)-縣調(diào)"五級量子密鑰安全管控體系，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令"一次一密"動(dòng)態(tài)加密；
②為SCADA系統(tǒng)“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調(diào))數(shù)據(jù)提供量子級安全防護(hù)，防止控制命令被劫持；
③實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)度通信鏈路，自動(dòng)檢測并告警潛在竊聽行為，誤碼率從傳統(tǒng)1e-6降至1e-18；
④密鑰全生命周期管理：從生成、分發(fā)到銷毀的統(tǒng)一管控；
⑤多維度安全審計(jì)：記錄密鑰使用情況，實(shí)現(xiàn)責(zé)任溯源；
⑥智能路由計(jì)算：自動(dòng)選擇密鑰分發(fā)路徑，提升傳輸效率。
2、變電站安全防護(hù)與監(jiān)控：站內(nèi)自動(dòng)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指令被篡改；
②為繼電保護(hù)裝置提供量子安全認(rèn)證，確保保護(hù)動(dòng)作準(zhǔn)確性；
③構(gòu)建"量子密鑰管控平臺+移動(dòng)終端"安全機(jī)制，保障巡檢數(shù)據(jù)回傳不被竊取；
④為無人機(jī)巢、巡檢機(jī)器人提供不可偽造的量子身份認(rèn)證，防止“偽巡檢”。
3、新能源并網(wǎng)安全保障：分布式能源聚合安全傳輸
①創(chuàng)新“聚合-接入”雙階段量子加密方案：先將分散小水電/光伏數(shù)據(jù)通過無線量子加密匯聚，再通過光纖量子加密傳輸至調(diào)度系統(tǒng)；
②為風(fēng)電場、光伏電站的AGC/AVC指令提供量子加密保護(hù)，防止"偽并網(wǎng)"；
③實(shí)現(xiàn)新能源逆變器與電網(wǎng)的雙向量子認(rèn)證，保障電能質(zhì)量和電網(wǎng)穩(wěn)定性。
4、配電網(wǎng)自動(dòng)化安全升級：配網(wǎng)終端安全管控
①為FTU、DTU、TTU等配電終端提供量子密鑰動(dòng)態(tài)更新服務(wù)，防止設(shè)備被克隆；
②結(jié)合"量子+5G"技術(shù)，構(gòu)建配網(wǎng)虛擬專網(wǎng)，在控制終端上實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量子加密，保障故障定位和隔離指令安全；
③智能分布式FA保護(hù)：通過量子密鑰管控實(shí)現(xiàn)配電網(wǎng)故障快速定位與隔離，響應(yīng)時(shí)間達(dá)毫秒級
