量子安全交換機

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。

交換機是基于MAC識別，能完成封裝轉發數據幀功能的網絡設備。自主可控網絡安全交換機采用國產自主研發的交換芯片、CPU和操作系統軟件，保障產品自主可控和網絡安全。

二、工作原理

量子安全交換機是在傳統自主可控網絡交換機的基礎上重新設計，融合量子保密通信技術，通過設計獨立專用的密鑰接口，調用量子密鑰支持OSI模型的第二層數據鏈路層加密，實現無條件安全的保密通信。該設備具有高密文吞吐率和快速加解密的特點，可滿足高安全高帶寬的網絡系統應用需求，是量子密碼通信網絡中的核心應用設備。

三、功能特點

1、采用量子加密，密鑰高速更換、按需配置；

2、密文吞吐率高達9000Mbps以上；

3、兼容現有網絡，部署方便；

4、支持商用密碼算法、自主可控；

5、48路電口、4路萬兆光口，負載能力強，擴容方便。

四、產品參數

五、典型應用

1、電力調度指揮安全管控

①調度指令量子加密通道：在國調-網調-省調-地調-縣調五級調度系統間建立量子安全隧道，實現“一次一密”動態加密，誤碼率從傳統1e-6降至1e-18；

②對SCADA系統“四遙”(遙測、遙信、遙控、遙調)數據提供量子級防護，防止指令劫持和數據篡改；

③智能調度優化決策：量子計算加速潮流計算，解決電網規劃和運行優化難題，計算效率提升50倍以上

2、變電站智能運維安全保障

①站內自動化系統量子防護：為IEC61850協議通信提供量子加密，防止智能變電站控制指令被篡改；

②移動巡檢安全增強：無人機巡檢前從量子云控系統獲取量子密鑰，確保巡檢數據回傳安全；為四足機器人、智能攝像頭等移動設備提供量子加密通道，構建"空地一體化"安全監控網絡。

3、配電網自動化安全升級

①“量子+5G”配網保護：為FTU/DTU/TTU等配電終端部署量子CPE加密裝置，通過5G公網建立安全通道，建設成本降低70%；

②智能分布式FA保護：量子云控系統為分布式FA提供統一密鑰管理和設備認證，防止“偽開關”攻擊。

4、新能源并網安全與優化：分布式能源安全聚合

①創新“聚合-接入”雙階段量子加密：先將分散新能源數據通過無線量子加密匯聚至區域集控站，再通過光纖量子加密傳輸至調度系統；

②為風電場、光伏電站AGC/AVC指令提供量子保護，防止發電量數據篡改和“偽并網”攻擊。