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摘要：量子通信技术在近年来取得突破性进展，在安全传输方面的特性使得其成为通信技术领域的一项重要研究方向，其在国内外官方机构的交流以及正式通信中均得到了广泛应用和发展。电力通信作为国家经济发展重要基础设施保障领域，对于通信技术的安全性需求与日俱增，在电力通信技术基础上的量子通信技术应用研究能够为量子通信技术在电力通信行业的落日和规模化推广提供思路和参考。本文在量子通信技术理论研究的基础上对该技术在电力通信技术中的应用情况进行分析，探索实现量子通信技术深化应用的有效路径。
关键词：量子通信技术;电力通信;数据传输
引言
量子通信技术是量子力学和经典通信的结合产物，其通信原理基于量子力学的物理学原理，从理论上能够有效避开现有依靠数学和计算领域基于密码破译方式的弊端。可以利用量子通信技术在电力通信系统中建立通信专网，支撑电力行业配电自动化、调度自动化、应急通信保障、源网荷储信息物理融合数据传输等电力业务，从而保障电力通信传输过程中的安全性。由于电力通信对数据传输安全性的高标准要求，使用量子通信技术可以为电网生产、经营和管理等数据安全传输提供有效支撑，构建一条理论上绝对安全的电力信息数据传输通道。
1量子通信技术
广义的量子通信是指把量子态从一个地方传送到另一个地方，它包括量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配。而狭义的量子通信则是指量子密钥分配或基于量子密钥分配的通信方式。量子密钥分配是密码学与量子力学结合的产物，它并不传输密文，而只是负责产生和分发加密通信所需要的密钥。从量子物理角度来说，通信双方通过以光信号的形式进行“一次一密”通信，保证了通信双方传输的信息不会被第三方恶意窃听或者盗取篡改。
2量子通信技术在电力通信方面的应用
2.1量子通信技术在异地备份数据加密传输方面的应用
随着电网企业对安全生产和应急事件处置愈加重视，使得建设重大灾难事件的预防和灾备体系也成为当下电力企业需要重点关注的内容。基于此，一些电网企业相继建立了异地数据容灾中心，来实现企业生产经营管理数据的有效、及时存储和调取。而在这种数据容灾中心的建设和功能发挥过程中，量子通信技术的应用可以在很大程度上保证数据传输的准确性和安全性，真正确保电力数据保密传输工作的开展。从某种意义上说，量子技术在通信方面的保密性和安全性与传统的基于复杂的算法的安全性存在本质的区别，主要是由于其自身的特殊属性而形成的天然特征和优势，这也为电力通信技术研究和实现以及异地备份数据在传输过程中的安全保障提供了支撑。借助量子密钥分发链路，可以实现主数据中心和备数据中心之间密钥的合理分发和交换，从而搭建高效、安全的异地数据备份传输通道。
2.2提升电力企业网络通信的安全层级
信息技术的快速发展虽然为电力行业的发展提供了重要的技术支撑，企业也逐渐采用信息化的管理手段来管理日常生产经营活动，但是计算机病毒和零日漏洞的长期存在却严重威胁着电网企业信息网络的安全。2017年上半年出现的勒索病毒使一些企业的信息系统遭受攻击，企业的正常办公经营受到了严重威胁。在这样的情况下，如何保障电力企业海量信息的安全就成为一件亟待面对和处理的问题。一旦电网企业的调度信息系统遭受攻击，可能会引起整个电力系统的瘫痪，影响国家和社会的正常运转。量子通信技术在通信距离和多用户量子通信技术方面的突破为电力企业和电网数据安全传输提供了重要的保护，利用量子通信技术，电力企业可以构建基于量子通信的信息系统传输和保障通道，工控机以及变电站一次设备可以在电力专网上实现量子密钥的加密通信，有效遏制并阻止病毒或漏洞对电力系统造成的潜在威胁，有效保障电力行业各项生产经营工作的正常进行。
2.3搭建加密量子交换网络平台
除了常规的网络信息传输途径以外，一些重要的信息也会通过电话的方式来传输，尤其是一些生产指令的上传下达，这也使得保障电力调度电话通信技术的安全性成为一项重要的工作。量子交换机对传统通信网络的控制以及对量子交换网络的控制能够为电力企业构建高安全性的量子交换网络平台，发挥其在防止信息窃听等方面的优势。近年来我国量子交换机的研究为这种加密量子交换网络平台的实现提供了重要的技术支撑。例如，阎毅基于量子通信系统的相关理论与实践，提出了一种基于光开关的量子交换器，这种交换器主要由交换模块、控制模块和输入输出模块组成，通过在量子通信网络的信源与信宿之间建立光子链路，来为通信双方提供量子信道，同时通过搭建量子交换平台，用微弱的光源来对该平台进行测试，从而为量子通信网络提供了一些可以使用的节点。这种基于量子交换网络平台的技术在某种程度上打破了电力企业通信方面的限制，为企业信息的安全、灵活传输提供了可能。
3量子通信技术在电力通信中的应用前景
3.1构建量子加密异地备份数据传输链路
随着社会不断的发展，我国电网规模的不断扩大，电力企业由传统的发展模式转变成全新的信息化发展模式，但是在实际发展过程中常常会面临着一些安全风险问题，这对电力企业的发展来说造成了很大的影响。直到量子通信技术的出现才有效的改变了这一现状，保证了电力系统在使用过程中的安全性，从而促进我国电力企业快速发展。现阶段，国网省公司已经开展了全新的调度系统和信息容灾体系的建设，并相继形成了全新的数据易灾中心，能够保证电力数据信息在传输过程中具有较高的准确性和安全性。
3.2构建核心加密通信网
电力企业在发展过程中，电脑的数据信息常常会被一些黑客、病毒攻击，从而导致整个用电行业的瘫痪，造成社会大面积的混乱。传统的防火墙和信息过滤技术已经跟不上社会发展的脚步，不能解决一些黑客、病毒等问题。通过量子通信技术建立对应的加密通信网，并在网络上任意两个用户之间实现量子通信技术的加密通信网，可以保障电力企业的营销、生产、经营办公等业务的安全。
3.3构建点对点量子加密保护通道
对于电力通信方面的保护工作，需要采用光纤、复用2M的通道方式进行，传统上认为这样可以保证数据信息在传递过程中的实效性，但是从其他角度来说，此种方式依然不能保证数据传输具有较高的安全性。随着通信技术不断地发展，量子通信技术也發生了巨大的改变，一些两点之间的量子通信技术慢慢的走向成熟化，通信距离也在逐渐扩大，通过为光量子进行传输保护，可以构建点对点量子通信保护通道，降低并消除误码影响，从而提高传统数字通信和光通信技术的传输距离，保障电力通信相关数据信息传输的高效性和安全性。
3.4应急量子通信
如果发生自然灾害，电力设备受到损害时，电力通信网络也可能进入瘫痪阶段，如果抢修运维工作人员不能及时进行恢复保障处置，可能会造成大面积的电力系统故障。现阶段，量子隐形传态技术已经得到了快速发展，并在各个领域中得到了广泛的应用。利用该技术还可以有效的建立一项全新的量子卫星通信系统，保证电力通信方面的使用安全。
4结束语
电力系统通信网络及其信息安全问题关系着电力企业的安全生产与经济效益。目前，量子通信技术仍处于不断发展完善的阶段，尚不具备大规模商业应用的技术条件。电力系统通信与量子通信技术的融合也还有很长的道路要走，比如量子密钥生成及获取方式、相关通信接口标准等。但是随着黑客攻击手段的不断发展，电力系统通信所面临的安全风险越来越多、越来越大、越来越难以预防。作为理论上绝对安全的通信方式，量子通信技术在电力系统通信中的应用前景值得期待。
参考文献：
[1]吴华，王向斌，潘建伟.量子通信现状与展望[J].中国科学：信息科学，2014，44（3）：296-311.
[2]刘刚.量子保密通信系统及组网技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2012
[3]苏晓琴，郭光灿.两种典型的量子通信技术[J].广西大学学报（自然科学版），2005，30（1）：30-39.
关键词：量子通信技术;电力通信;数据传输
引言
量子通信技术是量子力学和经典通信的结合产物，其通信原理基于量子力学的物理学原理，从理论上能够有效避开现有依靠数学和计算领域基于密码破译方式的弊端。可以利用量子通信技术在电力通信系统中建立通信专网，支撑电力行业配电自动化、调度自动化、应急通信保障、源网荷储信息物理融合数据传输等电力业务，从而保障电力通信传输过程中的安全性。由于电力通信对数据传输安全性的高标准要求，使用量子通信技术可以为电网生产、经营和管理等数据安全传输提供有效支撑，构建一条理论上绝对安全的电力信息数据传输通道。
1量子通信技术
广义的量子通信是指把量子态从一个地方传送到另一个地方，它包括量子隐形传态、量子密集编码、量子密钥分配。而狭义的量子通信则是指量子密钥分配或基于量子密钥分配的通信方式。量子密钥分配是密码学与量子力学结合的产物，它并不传输密文，而只是负责产生和分发加密通信所需要的密钥。从量子物理角度来说，通信双方通过以光信号的形式进行“一次一密”通信，保证了通信双方传输的信息不会被第三方恶意窃听或者盗取篡改。
2量子通信技术在电力通信方面的应用
2.1量子通信技术在异地备份数据加密传输方面的应用
随着电网企业对安全生产和应急事件处置愈加重视，使得建设重大灾难事件的预防和灾备体系也成为当下电力企业需要重点关注的内容。基于此，一些电网企业相继建立了异地数据容灾中心，来实现企业生产经营管理数据的有效、及时存储和调取。而在这种数据容灾中心的建设和功能发挥过程中，量子通信技术的应用可以在很大程度上保证数据传输的准确性和安全性，真正确保电力数据保密传输工作的开展。从某种意义上说，量子技术在通信方面的保密性和安全性与传统的基于复杂的算法的安全性存在本质的区别，主要是由于其自身的特殊属性而形成的天然特征和优势，这也为电力通信技术研究和实现以及异地备份数据在传输过程中的安全保障提供了支撑。借助量子密钥分发链路，可以实现主数据中心和备数据中心之间密钥的合理分发和交换，从而搭建高效、安全的异地数据备份传输通道。
2.2提升电力企业网络通信的安全层级
信息技术的快速发展虽然为电力行业的发展提供了重要的技术支撑，企业也逐渐采用信息化的管理手段来管理日常生产经营活动，但是计算机病毒和零日漏洞的长期存在却严重威胁着电网企业信息网络的安全。2017年上半年出现的勒索病毒使一些企业的信息系统遭受攻击，企业的正常办公经营受到了严重威胁。在这样的情况下，如何保障电力企业海量信息的安全就成为一件亟待面对和处理的问题。一旦电网企业的调度信息系统遭受攻击，可能会引起整个电力系统的瘫痪，影响国家和社会的正常运转。量子通信技术在通信距离和多用户量子通信技术方面的突破为电力企业和电网数据安全传输提供了重要的保护，利用量子通信技术，电力企业可以构建基于量子通信的信息系统传输和保障通道，工控机以及变电站一次设备可以在电力专网上实现量子密钥的加密通信，有效遏制并阻止病毒或漏洞对电力系统造成的潜在威胁，有效保障电力行业各项生产经营工作的正常进行。
2.3搭建加密量子交换网络平台
除了常规的网络信息传输途径以外，一些重要的信息也会通过电话的方式来传输，尤其是一些生产指令的上传下达，这也使得保障电力调度电话通信技术的安全性成为一项重要的工作。量子交换机对传统通信网络的控制以及对量子交换网络的控制能够为电力企业构建高安全性的量子交换网络平台，发挥其在防止信息窃听等方面的优势。近年来我国量子交换机的研究为这种加密量子交换网络平台的实现提供了重要的技术支撑。例如，阎毅基于量子通信系统的相关理论与实践，提出了一种基于光开关的量子交换器，这种交换器主要由交换模块、控制模块和输入输出模块组成，通过在量子通信网络的信源与信宿之间建立光子链路，来为通信双方提供量子信道，同时通过搭建量子交换平台，用微弱的光源来对该平台进行测试，从而为量子通信网络提供了一些可以使用的节点。这种基于量子交换网络平台的技术在某种程度上打破了电力企业通信方面的限制，为企业信息的安全、灵活传输提供了可能。
3量子通信技术在电力通信中的应用前景
3.1构建量子加密异地备份数据传输链路
随着社会不断的发展，我国电网规模的不断扩大，电力企业由传统的发展模式转变成全新的信息化发展模式，但是在实际发展过程中常常会面临着一些安全风险问题，这对电力企业的发展来说造成了很大的影响。直到量子通信技术的出现才有效的改变了这一现状，保证了电力系统在使用过程中的安全性，从而促进我国电力企业快速发展。现阶段，国网省公司已经开展了全新的调度系统和信息容灾体系的建设，并相继形成了全新的数据易灾中心，能够保证电力数据信息在传输过程中具有较高的准确性和安全性。
3.2构建核心加密通信网
电力企业在发展过程中，电脑的数据信息常常会被一些黑客、病毒攻击，从而导致整个用电行业的瘫痪，造成社会大面积的混乱。传统的防火墙和信息过滤技术已经跟不上社会发展的脚步，不能解决一些黑客、病毒等问题。通过量子通信技术建立对应的加密通信网，并在网络上任意两个用户之间实现量子通信技术的加密通信网，可以保障电力企业的营销、生产、经营办公等业务的安全。
3.3构建点对点量子加密保护通道
对于电力通信方面的保护工作，需要采用光纤、复用2M的通道方式进行，传统上认为这样可以保证数据信息在传递过程中的实效性，但是从其他角度来说，此种方式依然不能保证数据传输具有较高的安全性。随着通信技术不断地发展，量子通信技术也發生了巨大的改变，一些两点之间的量子通信技术慢慢的走向成熟化，通信距离也在逐渐扩大，通过为光量子进行传输保护，可以构建点对点量子通信保护通道，降低并消除误码影响，从而提高传统数字通信和光通信技术的传输距离，保障电力通信相关数据信息传输的高效性和安全性。
3.4应急量子通信
如果发生自然灾害，电力设备受到损害时，电力通信网络也可能进入瘫痪阶段，如果抢修运维工作人员不能及时进行恢复保障处置，可能会造成大面积的电力系统故障。现阶段，量子隐形传态技术已经得到了快速发展，并在各个领域中得到了广泛的应用。利用该技术还可以有效的建立一项全新的量子卫星通信系统，保证电力通信方面的使用安全。
4结束语
电力系统通信网络及其信息安全问题关系着电力企业的安全生产与经济效益。目前，量子通信技术仍处于不断发展完善的阶段，尚不具备大规模商业应用的技术条件。电力系统通信与量子通信技术的融合也还有很长的道路要走，比如量子密钥生成及获取方式、相关通信接口标准等。但是随着黑客攻击手段的不断发展，电力系统通信所面临的安全风险越来越多、越来越大、越来越难以预防。作为理论上绝对安全的通信方式，量子通信技术在电力系统通信中的应用前景值得期待。
参考文献：
[1]吴华，王向斌，潘建伟.量子通信现状与展望[J].中国科学：信息科学，2014，44（3）：296-311.
[2]刘刚.量子保密通信系统及组网技术研究[D].西安：西安电子科技大学，2012
[3]苏晓琴，郭光灿.两种典型的量子通信技术[J].广西大学学报（自然科学版），2005，30（1）：30-39.