[发明专利]一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法

说明书

本发明公开了一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法，包括以下步骤：在工业控制网络与互联网交互的数据出入口设置第一量子通信设备；在远程控制器与所述互联网交互的数据出入口设置第二量子通信设备；在所述第一量子通信设备和所述第二量子通信设备之间建立量子通信信道；以及在所述工业控制网络和所述远程控制端分别设置针对网络攻击的检测方法和维护正常安全通信的应对措施。本发明具有如下优点：能够保障工业控制系统和远程控制端之间的通信数据不被泄漏、篡改和伪造，从而实现可信的远程控制，使工业控制网络能够连续安全运行，基于现有工业控制网络的物理设备进行升级和改造，节约资源、成本可控。

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法。

背景技术

近年来，工业控制网络的安全问题日益突出。出于远程操作和协作的需要，工业控制网络通常利用因特网、无线网等开放方式与远程控制端互连，这为攻击者提供了窃取、篡改、伪造工业控制数据，从而劫持、破坏工业控制网络的可能。这类对工业控制网络的攻击往往非常隐蔽、成本较低而破坏性巨大，如何采取有效措施对其进行检测和防御成为了一项重要课题。

目前保障工业控制网络的安全运行的方案普遍采取将控制网络通过企业内部网与互联网隔离，并设置多级防火墙进行保护的方式。尽管有众多保密算法对此过程进行保护，但这类方案在原理上全部基于经典的通信网络和通信协议，即这类方案均利用基于数学复杂性的非对称密钥加密算法进行安全保障。随着计算机计算能力的不断提升，这类加密系统或早或晚都存在被攻破的可能，因而已逐渐难以胜任保证工业控制网络安全运行的任务。此外，如果量子计算机的研制取得突破，此类加密方式将非常容易被第三方破解，从而所有基于现有安全保护方案的工业控制网络将变得极其脆弱。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的在于提出一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法，包括以下步骤：在工业控制网络与互联网交互的数据出入口设置第一量子通信设备；在远程控制器与所述互联网交互的数据出入口设置第二量子通信设备；在所述第一量子通信设备和所述第二量子通信设备之间建立量子信道；以及在所述工业控制网络和所述远程控制端分别设置针对网络攻击的检测方法和维护正常安全通信的应对措施。

根据本发明实施例的一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法，能够保障工业控制系统和远程控制端之间的通信数据不被泄漏、篡改和伪造，从而实现可信的远程控制，使工业控制网络能够连续安全运行。该实现方法可以基于现有工业控制网络的物理设备进行升级和改造，节约资源、成本可控。

另外，根据本发明上述实施例的一种基于量子通信的可信工业控制网络实现方法，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述第一量子通信设备和所述第二量子通信设备之间基于量子通信BB84协议实现密钥安全共享，并将所述密钥存储在密钥管理服务器中。

进一步地，所述密钥的使用过程为：所述工业控制网络和所述远程控制端从所述密钥管理服务器中调用并共享密钥，所述工业控制网络将控制系统的状态监控数据加密并通过互联网传输到所述远程控制端，所述远程控制端用所述密钥解密密文；和所述工业控制网络和所述远程控制端从所述密钥管理服务器中调用并共享密钥，所述远程控制端将远程控制指令加密并通过互联网传输到所述工业控制网络，所述工业控制网络用所述密钥解密密文。