量子安全交换机
一、需求分析
量子计算机快速发展对现有密码技术构成严重威胁，电力行业以适应全球能源互联网战略需求为导向，坚持“安全分区、网络专用、横向隔离、纵向认证”的原则，发布了《研究应用量子通信技术的决定事项通知》，决定研究应用量子通信技术，实现技术升级换代，确保网络信息安全。
交换机是基于MAC识别，能完成封装转发数据帧功能的网络设备。自主可控网络安全交换机采用国产自主研发的交换芯片、CPU和操作系统软件，保障产品自主可控和网络安全。
二、工作原理
量子安全交换机是在传统自主可控网络交换机的基础上重新设计，融合量子保密通信技术，通过设计独立专用的密钥接口，调用量子密钥支持OSI模型的第二层数据链路层加密，实现无条件安全的保密通信。该设备具有高密文吞吐率和快速加解密的特点，可满足高安全高带宽的网络系统应用需求，是量子密码通信网络中的核心应用设备。
三、功能特点
1、采用量子加密，密钥高速更换、按需配置；
2、密文吞吐率高达9000Mbps以上；
3、兼容现有网络，部署方便；
4、支持商用密码算法、自主可控；
5、48路电口、4路万兆光口，负载能力强，扩容方便。
四、产品参数
| 名称 | 参数 | 单位 |
| 网口数 | 千兆网口48口，万兆网口4口 | 口 |
| 整机交换容量 | 176 | Gbps |
| 整机包转发率 | 130 | Mpps |
| 加密通道数 | 4 | CH |
| 加密秘钥 | 量子密钥 | / |
| 加密算法 | SM4/AES | / |
| 密钥更新频率 | ＞200 | T/S |
| 密文吞吐率 | ≥9000 | Mbps |
| 密钥接口 | 专用RJ45接口 | / |
| 工作温度 | 0~40 | ℃ |
| 机箱尺寸（W * H * D） | 440 * 44.5 * 415 | mm |
| 电源 | 100~240（双电源） | VAC |
| 功耗 | ≤100 | W |
五、典型应用
1、电力调度指挥安全管控
①调度指令量子加密通道：在国调-网调-省调-地调-县调五级调度系统间建立量子安全隧道，实现“一次一密”动态加密，误码率从传统1e-6降至1e-18；
②对SCADA系统“四遥”(遥测、遥信、遥控、遥调)数据提供量子级防护，防止指令劫持和数据篡改；
③智能调度优化决策：量子计算加速潮流计算，解决电网规划和运行优化难题，计算效率提升50倍以上
2、变电站智能运维安全保障
①站内自动化系统量子防护：为IEC61850协议通信提供量子加密，防止智能变电站控制指令被篡改；
②移动巡检安全增强：无人机巡检前从量子云控系统获取量子密钥，确保巡检数据回传安全；为四足机器人、智能摄像头等移动设备提供量子加密通道，构建"空地一体化"安全监控网络。
3、配电网自动化安全升级
①“量子+5G”配网保护：为FTU/DTU/TTU等配电终端部署量子CPE加密装置，通过5G公网建立安全通道，建设成本降低70%；
②智能分布式FA保护：量子云控系统为分布式FA提供统一密钥管理和设备认证，防止“伪开关”攻击。
4、新能源并网安全与优化：分布式能源安全聚合
①创新“聚合-接入”双阶段量子加密：先将分散新能源数据通过无线量子加密汇聚至区域集控站，再通过光纤量子加密传输至调度系统；
②为风电场、光伏电站AGC/AVC指令提供量子保护，防止发电量数据篡改和“伪并网”攻击。
