[发明专利]面向电力调度业务的量子密钥动态供给方法及管理系统

权利要求书

1.一种面向电力调度业务的量子密钥动态供给方法，其特征在于，包括：

将电力调度数据网中的各站点按照预设规则进行分级处理，并且基于每个站点确定站点内各业务的优先等级；其中，所述优先等级是指各业务需要加密的优先程度；

根据站点内各业务的重要程度和预测的业务流量，确定量子密钥的使用形式；其中，所述重要程度是指业务所承担作用的大小程度；所述使用形式是指在哪里使用量子密钥替代哪些原有经典密钥；

基于量子密钥的使用形式将量子密钥预分配给站点内各业务；

基于各业务的优先等级以及预测的业务流量，根据实际需求对量子密钥的分配进行动态调整；

根据各级调度网络架构、主备站工作方式和链路健康状态，为量子密钥动态分配最优中继路由然后基于最优中继路由实现量子密钥对业务的加密传输；

所述根据实际需求对量子密钥的分配进行动态调整的步骤还包括：

基于电力调度数据网建立业务流量预测模型并得到预测的流量数据；

获取实时业务流量数据并且根据实时业务流量数据对预测模型中的参数进行调整；

获取各个业务的流量平均值和时段分布特性并且根据实际运行情况进行流量分布统计；

所述获取实时业务流量数据并且根据实时业务流量数据对预测模型中的参数进行调整的步骤还包括：

对站点间各业务流量进行实时统计，得到各业务实际流量及其时段分布数据；

根据各级站点的属性表，获得各站点的实际密钥生成量及所属各业务的总量子密钥实际消耗量；

根据密钥生成量和消耗量的偏差，对基于流量模型确定的预分配密钥量进行实时的调整；

实时更新预测流量模型参数以使得预测流量和实测流量相匹配。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将电力调度数据网中的各站点按照预设规则进行分级处理的步骤还包括：

将电力调度数据网抽象成一个由主站和子站构成的多层分级架构；其中，主站为各级调度中心以及相应的备站点；子站为主站下属的厂站；

按电力调度数据网的网架结构将其分为核心层、骨干层和接入层；其中，若电力调度数据网为星型结构，核心层由主节点和备用节点构成；骨干层包括直接与核心层相连的调度节点和直属高电压变电站，骨干层与核心层之间采用星型拓扑进行连接；接入层包含与骨干层直接相连的若干低电压变电站和发电厂，均采用双归结构与骨干层相连；若电力调度数据网为网状结构，骨干层节点以环形或网状相连，再与核心层节点以网状方式连接；

基于上述分层确定各站点的分层级别。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述业务流量根据如下公式计算：

其中，所述业务流量为基于连接两个相关节点的业务端面并且按时段进行统计的；式中，t表示时段，n为自然数；为按时段考虑的业务断面的第n类业务流量；为业务断面上第n类业务的基础业务流量；为业务断面上第n类业务的数量；Φ₁为冗余因子系数；Φ₂为容灾因子系数；Φ₃为业务断面上第n类多个业务之间的并发因子系数；

根据各业务流量可获得站点业务总流量

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述量子密钥的预分配量通过如下公式计算：

式中，K_n(t)为第n类业务预分配得到的量子密钥量，为两站点间业务断面下所有类型的业务流量之和，Q(t)为两站点间预分配的量子密钥总量，α_n为第n类业务的优先等级；

其中，基于量子密钥分配需要考虑不同站点的分配以及站点内各业务的分配，由此先对各站点预分配量子密钥总量Q(t)，然后对各业务进行分配；包括：分层次考虑量子密钥的预分配，第一层是多站点间量子密钥的分配，第二层是站点内多业务间量子密钥的分配，对第一层分配，由于各站点等级以及预测的业务流量的不同，使得每个站点需要的密钥量不同，为每个站点建立一个对应的密钥池，用来缓存数据加密所需的量子密钥，用Q(t)表示为各站点预分配的量子密钥总量，对第二层的分配，利用上述公式获得不同业务的量子密钥预分配量。