[发明专利]一种基于量子保密通信技术的配用电加密通信系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于量子保密通信技术的配用电加密通信系统及方法，属于电力安全通信技术领域，包括：量子密钥分发系统、设置在配电主站端的第一量子VPN网关和电光转换模块以及设置在配电子站端的第一量子VPN网关和光电转换模块；第一量子VPN网关的输入端分别与配电主站和量子密钥分发系统连接，第二量子VPN网关的输入端分别与配电子站和量子密钥分发系统连接，第一量子VPN网关的输出端与电光转换模块连接，第二量子VPN网关的输出端与光电转换模块连接，电光转换模块的输出端和光电转换模块的输入端之间通过光纤信道连接。本发明通过利用量子加密通信系统所述产生密钥的绝对安全性，对站点间的通信信息进行加密，提高配电网通信的安全性。

技术领域

本发明涉及电力安全通信技术领域，特别涉及一种基于量子保密通信技术的配用电加密通信系统及方法。

背景技术

配电是智能电网运行的最后一个环节，同时也是一个关键环节。而配电通信系统则是配网的重要组成部分，是建设智能电网的基础设施，其可靠性是决定配电自动化系统可靠性的关键因素，是保证供电质量和电网安全稳定运营、评价电网性能和管理水平的重要指标。

如图1所示，目前配电通信网主要包括骨干通信网络和接入层通信网络，骨干层通信网络是指配电主站与配电子站之间的通信通道，在该网络内原则上使用光纤传输网或其他的通信方式，由于骨干层通信网络的要求较高，需具备较强的生存能力和迂回能力。在配电通信网络骨干层中配电主站和配电子站之间的通信信息主要采用对称和非对称算法相结合的方式进行加密。

上述现有加密方式存在的缺陷在于：一是，其寄信息的安全性于计算复杂度的，随着计算水平的不断发展，信息传输的已无法做到绝对安全，尤其是未来量子计算机的出现，势必会对目前配电通信网中信息传输带来致命的威胁。二是，其无法实现主站对终端身份进行合法性认证与鉴别，接入主站系统的终端存在被假冒的可能，攻击者可在控制终端基础上以终端为跳板发起对主站系统的网络攻击。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于量子加密通信技术的配电通信系统及方法，以提高配电通信网中通信安全性。

为实现以上目的，本发明采用一种基于量子加密通信技术的配电通信系统，包括：量子密钥分发系统、设置在配电主站端的第一量子VPN网关和电光转换模块以及设置在配电子站端的第一量子VPN网关和光电转换模块；

第一量子VPN网关的输入端分别与配电主站和量子密钥分发系统连接，第二量子VPN网关的输入端分别与配电子站和量子密钥分发系统连接，第一量子VPN网关的输出端与电光转换模块连接，第二量子VPN网关的输出端与光电转换模块连接，电光转换模块的输出端和光电转换模块的输入端之间通过光纤信道连接。

优选地，所述量子密钥分发系统包括第一量子密钥管理模块、第二量子密钥管理模块、第一QKD设备以及第二QKD设备；

第一量子密钥管理模块的输入端与第一QKD设备输出端连接，第二量子密钥管理模块的输入端与第二QKD设备输出端连接，第一QKD设备与第二QKD设备连接。

另一方面，采用一种基于量子加密通信技术的配电通信方法，包括如下步骤：

第一量子VPN网关从量子密钥分发系统中提取量子密钥电信号，并利用量子密钥电信号对配电主站发送的电信号进行加密处理，得到加密后电信号；

电光转换模块将所述加密后电信号转换加密后光信号并通过光纤信道传输至光电转换模块；

光电转换模块将加密后光信号转换为待解密电信号并发送至第二量子VPN网关；

第二量子VPN网关从量子密钥分发系统中提取量子密钥电信号，并利用量子密钥电信号对待解密电信号进行解密处理，得到信息明文并发送至配电子站。