基于后选择的连续变量量子密钥分发协议

连续变量量子密钥分发（CVQKD）是利用连续变化的物理量承载密钥的量子密钥分发协议,与电力系统普遍采用的离散变量量子密钥分发协议相比,其具有设备简单、探测效率高、兼容性好等优点,成为量子密钥分发的研究热点。然而,量子态在量子信道中的传输衰减严重限制CVQKD传输距离。提出了一种基于后选择方法的CVQKD协议,且不需要额外的单光子源。研究结果表明,该后选择方法中测量值越大的物理量被保留下的概率越高。该方法可以简化并降低连续量子密钥分发协议实现的成本,为探索出电力网络的量子保密通信方案提供研究思路。     

光纤量子密钥分配技术在电网中的应用前景

光纤通信以其高速率、大容量等特点在电力系统通信中占有重要地位。随着光纤通信网络窃听技术的发展,光纤通信安全性面临着新的挑战。文章分析了光纤通信网络的脆弱性,介绍了光纤量子密钥分配技术的发展历程,介绍了3种量子密钥分配网络形式,并总结了其优缺点最后提出了基于光纤量子分配技术在电力系统的应用前景及未来的研究方向。     

面向电力场景的量子保密通信纠缠退化理论模型

基于纠缠态作为信息载体的量子保密通信技术中,纠缠是其中的核心资源。如何保证通信中双光子态的纠缠度是量子保密通信的主要问题之一。研究了基于单模光纤的量子保密通信过程中的环境噪声,特别是电力架空光缆所处恶劣环境引入的噪声,可能导致量子纠缠退化的模型。分别从折射率的各向异性和吸收系数的各向异性讨论了环境噪声引起的量子纠缠横向退相干和纵向退相干效应。研究结果将对基于纠缠技术的量子保密通信在电力系统及其他恶劣电磁环境中的应用提供一定的参考。     

电力通信网络中的量子保密通信示范应用与测评

基于量子密钥分发的量子保密通信技术是未来提升信息安全防护能力的有效解决方案之一,近年来相关技术研究、设备研制和示范应用发展迅速,但量子保密通信系统测评的标准规范尚未完全建立。在回顾量子保密通信技术及其应用进展的基础上,介绍电力量子保密通信示范网络建设和设备应用情况,从量子密钥分发、管理和应用等不同方面提出综合测评方案,通过实际网络环境验证量子保密通信技术在电力通信网络中应用的可行性和技术效果,并对未来量子保密通信应用发展进行展望。     

量子密钥分发的变电站间测控信号一次一密光纤传输方案

为了探索变电站间测控信号传输更理想的安全通信方式,解决量子密钥分发与一次一密结合中的工程实用化问题,提出了一种解决方案,将明文、密文和密钥都统一为标准的E1接口信号,满足真正的一次一密体制要求。量子密钥分发基于偏振态编码,采用诱骗态协议,能根据光纤信道的质量,通过选择压缩比1,128,1 024来调整量子密钥分发的速率,并支持中国和国际标准的商用密码加密算法。模拟仿真表明:与经典密钥分发系统相比,所提方案在机密性、完整性和可识别性等方面都具有优势,而且具备密性强化的独特性。     

基于量子密钥的电力业务最优数据保护模型

传统量子保密通信系统实时生成的量子密钥量有限,难以适应电力生产调度、营销和管理信息化等业务数据不同的安全等级和通信特性需求,无法对各类电力业务数据实现精准数据保护。文中深入分析了各电力业务的数据资产重要度和数据传输指标需求,提出自适应电力业务属性的量子密钥更新频率计算方法、密钥补充策略和最优分配策略,并优化量子虚拟专用网络(VPN)的量子密钥控制流程,解决了传统量子VPN对各业务采用无差别量子密钥更新频率的不足。实验结果展示了所阐述方法可实现各电力业务精准数据保护的量子密钥最优分配自动化及智能化。该方法可构建基于量子密钥的精准安全数据保护机制。     

量子通信技术在变电站领域的应用展望

量子通信技术作为量子信息技术的一个分支,对于未来变电站通信安全提升具有重要价值。介绍了几种量子通信技术的发展现状及工程实施可行性,进行了传统非对称密钥加密体系与量子密钥分发加密体系的密码学对比,分析了三种通信架构的技术特点和工程应用的可推广性,展望了量子通信技术在变电站领域可能的应用场景,并对量子通信技术在变电站领域应用遇到的问题提出了建议。     

量子密钥分发驱动安全电力通信网络体系架构

量子密钥分发具有理论上“无条件安全”的优势,可以有效保障电力通信网络承载的机密与敏感数据的安全,同时电力通信网络可以为量子密钥分发提供丰富的通信管道资源。分析了经典密钥分发与量子密钥分发的特点,提出了量子密钥分发驱动安全电力通信网络的体系架构,探讨了基于量子密钥分发的电力通信网络资源及密钥资源的分配策略,量子密钥分发与电力通信网络的融合对于国家空间信息安全保障具有十分重要的意义。     

电力生产业务的量子广域网加密技术研究

针对电力生产业务的通信特点以及安全需求,提出了基于量子通信卫星的电力天地一体量子保密通信方案,并且针对地面链路中电力架空环境下长距离量子通信的问题,提出采用线路偏振无关的Faraday-Michelson型量子密钥分配系统的方案,并通过试验证明了方案在电力应用环境中的可行性,最后对电力架空环境下的相位补偿技术做出了分析。     

量子密钥在电网SSLVPN中的应用

基于虚拟专用网(virtual private networks,VPN)技术的电力系统调度数据网使用对称加密技术来保护通信数据的安全性,加密密钥的分配和使用都存在不安全因素。为此,提出将量子密钥分配网络与电网相融合的方案,利用量子密钥分配技术解决密钥安全分配的问题,使通信双方之间能共享无条件安全的密钥。两网融合方案是通过使用量子服务器和VPN服务器来实现的,服务器能完成量子密钥从量子网络到电网应用的调度。通过对安全套接层(secure sockets layer,SSL)协议进行详细分析,从认证密钥、主密钥和会话密钥3个层次给出了量子密码的应用形式。在通信协议方面,为减少对现有协议的修改,通过附加的协商过程来协商量子密码的应用形式,实现密钥的获取和替换。该方法降低了整个融合方案的复杂性,提高了其可用性。     

量子秘密分享新方法

提出用纠缠W态来完成单个量子位的量子秘密分享方案.还提出2个不同的双量子位的量子秘密分享方案:它们分别是用四粒子纠缠GHZ态和五粒子纠缠GHZ态来完成双量子位的量子秘密分享的.     

基于等值信息交换的分布式抗差估计算法

提出了一种基于等值信息交换的分布式抗差状态估计算法。各子系统通过等值计算将自身量测信息浓缩成等值信息,协调层收集各子系统的等值信息计算出边界状态量进而实现分布式状态估计。此外,在分布式算法基础上实现了分布式抗差估计。采用等价权原理将指数型目标函数抗差估计方法转换成变权重的加权最小二乘估计,并基于不动点迭代的方法进行求解。在求解过程中,等值信息随着权重值的变化而不断更新,子系统得以综合全系统信息进行抗差估计。最后,构造了多子系统算例和含不良数据的算例对算法进行测试。测试结果表明分布式抗差估计算法具有很高的计算精度和很好的抗差性能。     

基于时钟同步的分布式实时系统监控

为了实现以太网结构的分布式实时系统调试,提出了基于时钟同步的监控系统设计。为减少监控系统对程序执行的干扰,采用双网络的结构隔离监控数据与分布式系统的通信。调试服务器作为主机实现应用处理器的调试,并通过测点触发连续捕获状态信息。在满足发生在先关系的基础上,结合同步时钟戳和逻辑时钟实现分布式系统过程的时间确定性重建;在满足一致性定理的基础上,基于时间触发获得分布式系统的一致全局快照。详细分析了满足发生在先关系和一致性定理对时钟同步精度的要求。调试服务器实现了处理器的远程调试,并通过调试脚本实现调试终端对处理器的自动操作。最后,试验测试了监控引入的干扰对程序负载的影响。     

电力通信设备状态检修实践和探索

在电力系统大力推广状态检修的形势下,河北省电力公司结合通信设备特点,从组织领导、健全技术体系建设、资料与信息收集、科学实施、培训与宣贯等方面进行了通信设备状态检修的实践.文章阐述了电力通信实施状态检修的意义和作用,分析了通信设备状态检修的关键点,列举了成效与收获,提出通信设备状态检修要挖掘适用的检验监测方法、细化检修项...     

基于双重隔离的电力通用安全接入区设计与实现

为了解决现有安全接入区在设计和实现上困难、通用性差、传输效率低、安全性不足等问题,提出了基于双重隔离的电力通用安全接入区设计。该设计主要包含加密认证装置、正反向隔离装置和通用接入设备。在对现有安全接入区结构和原理分析的基础上,指出了其在实现上的不足。提出的安全接入区采用通用接入设备简化了安全接入区的设计,实现了通信双方的无感接入以及安全接入区的双重隔离和基于国密算法的加密和认证。测试及验证结果证明了该设计的可行性并给出了关键通信和安全参数的测试结果。与现有方案相比,该设计在通用性、性能和安全性上都得到了提高,具有较好的实用性。     

基于商用密码的新能源集控系统内生安全研究

新能源集控系统跨地域部署,点多面广,面临来自网络空间的不确定性动态攻击风险。利用模糊层次分析法分析新能源集控系统的安全风险。针对非法遥控、非法访问等高危安全风险,从内生安全角度研究系统安全防护方法,提出国产密码技术与DL/T 476—2012规约深度融合方法,用于远程数据通信,并对数据验签、解密失败行为进行安全审计,根据审计结果屏蔽恶意攻击。在数据加密过程中,提出基于Linux随机数生成器(LRNG)的“一次一密”SM4秘钥生成方案,降低了秘钥泄漏风险。编写的程序搭建实验环境对所提方法进行验证,验证结果表明所提方法是可行有效的。     

满足国家电网公司标准体系下的LoRa用能采集专网技术研究及应用

文章先分析了现有采集技术在地下车库充电桩、煤改电等复杂、多变、新型、弱规划应用场景下采集难的原因。之后对比分析了LoRa技术优势,提出了基于国家电网公司用电信息采集标准体系的LoRa用能采集专网架构。建立了基于"多叉树"模型的LoRa网络,将节点接收信噪比纳入通信质量考核指标,提出了最大可靠路径组网策略和最优路径组网策略。在小区地下车库建设LoRa专网,经测试,地下车库范围内的LoRa网络覆盖率达到100%,优良质量信号覆盖率达100%,一周连续抄表成功率为100%。     

基于小波系数值比较的语音信息隐藏算法

将载体语音数据进行小波分解并将待嵌入的小波系数依次分为数据对,调整每对系数的相对位置,使二者大小的逻辑关系对应于机密信息数据的二进制的位,从而实现对机密信息的隐藏。该方法操作简单,信息嵌入提取速度快,隐藏容量较大,可保证语音通信中的实时性要求,对常见干扰具有一定的鲁棒性。