冯宝 李国春 俞学豪 赵子岩 卞宇翔

(1.南京南瑞信息通信科技有限公司/南京南瑞国盾量子技术有限公司，南京 211000；2.国家电网有限公司信息通信分公司，北京 100761；3.国网中兴有限公司，北京 100761)

0 引言

电网作为国家关键基础设施，一直以来都是黑客组织、敌对势力的攻击目标，其安全性关乎国家安全。电力监控系统涵盖电力“发、输、变、配、用、调”等各个环节，是电网安全稳定可靠运行的基础保障。现有的电力监控系统建立了以“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”为总体原则的安全防护体系[1]，有效地保障了电网的安全稳定运行。

目前，电力系统基于自建光纤专网和国家商用密码构建的经典加密体系[2]是基于计算复杂度来保障敏感电网业务数据安全传输的。随着计算能力的不断进步和各类密码破解算法的不断发展，特别是量子计算机的出现，经典密码体系被破解的风险与日俱增。据报道，谷歌的悬铃木(Sycamore)[3]、中科大的九章[4]等量子计算原型机已经在随机线路采样、高斯玻色取样等特定难题求解上实现了巨大突破，未来发展可期。量子保密通信基于量子不可分割、不可克隆、不可测量等量子物理学基本特性，其采用的理论协议具备信息论上的安全性[5]，为电网业务数据安全传输提供了可行解决方案。

1 量子保密通信电网应用需求分析

我国高度重视量子通信战略新兴产业的培育和发展，将其写入国家“十三五”规划，上升为国家战略。2016年“墨子号”量子卫星发射成功[6]，2017年国家量子“京沪干线”正式建成投运[7]，量子保密通信技术已广泛应用于金融、政务、军队等多个领域。……