电网不仅是电力传输系统,也是信息通信系统。发、输、变、配、用每一个环节都涉及海量的信息。如何确保电网信息安全?
4月21日,南瑞集团联合科大国盾在南京联合举办“电力专用量子加密产品发布会”,发布首台电力专用一体化量子加密设备NetKeeper-2000Q量子加密机。量子加密是当今世界最新的通信安全技术,其安全性不依赖于算法的复杂度,具有无条件的安全性。
从世界范围看,电力信息通信安全问题不容小觑。2010年,伊朗“震网”病毒事件打破了封闭工业控制系统安全的虚假神话。2015年,乌克兰大停电事件更是电力工控系统首次因遭受攻击而导致停电事件发生。同年,美国工业控制系统应急响应小组发布报告,共进行了158次入侵事件的响应活动,其中超过40%发生在能源行业,约50%发生在针对工业控制系统/监控和数据采集系统(SCADA)的环境中。
目前,有线通信主要依靠电缆和光纤,窃听设备可在中间截取信号,因为并不改变信号状态,通信双方都不能发现窃听存在。传统加密法基于数学算法,由于计算量庞大难以快速破解,但随着超级计算机的发展,传统加密法变得越来越不安全。而“信息论之父”香农证实的“一次一密”方式虽然安全,却需要大量密钥。因此,迫切需要一种新的加密方式。
光纤窃听原理
量子是微观世界中的粒子,具备测不准、不可克隆、不可分割的物理特性。其位置不能确定,一旦进行测量,必然改变原来的状态,无法进行完全复制和切割。量子通信即是利用了这样的特性。窃听者一旦在中间截取信号,通信就会产生误码,不仅通信双方可同时发现,窃听者单次测量的结果也并无用处。
传统信息以比特作为信息单元,量子信息的信息单元成为量子比特。加密一体机通过光源产生单光子,根据不同的偏振状态(0°45°90°135°)来赋值为“0”或“1”。光子强度低,发送过程经过衰减到达接受者,随机留下的光子正确赋值后生成密钥,无法被窃听和破解。
目前,国内外量子加密技术几乎处在同一起跑线上,南瑞在电力行业的研究应用则走在世界前列。NetKeeper-2000Q量子加密一体机以量子密钥技术为基础,结合国密局商用密码算法与电力专用密码算法,为电力实时数据传输提供端到端的信息安全防护,有效解决了现有产品基于数学算法的加密方式可能被破解的隐忧,并通过合理提升密钥的更新频度,极大提升了产品的安全强度。
电力专用量子加密认证网关
2016年5月,南瑞集团与科大国盾签署战略合作协议,就量子通信实验室共建和电力专用量子加密设备研发合作达成一致。同年8月,南瑞电力专用量子加密认证VPN网关完成研发,于9月在G20杭州峰会供电保障量子通信保密示范网中成功应用。今年3月,量子加密一体机成功研发,为研制小型化、定制化保密产品、量子光交换设备及管理系统奠定了重要基础。
下一步,南瑞集团将全面开展产品的系列化设计,逐步实现对量子设备和纵向加密装置的一体化管控,推进满足量子集控站(整体交换)解决方案研究和产品研制、借助社会量子通道实现密码安全交换等电力应用新需求,并开展电力量子保密通信标准规范制定。
责任编辑:仝亚娜