一种新颖的量子增强框架用于提高微电网网络安全
量子物理
2026-04-21 v1 密码学与安全
摘要
小型模块化核反应堆 (SMR) 正在通过启用用于构建关键基础设施和不断增长的人工智能工厂的模块化、可扩展和预建电力单元，重新定义能源生成格局。这些微电网常被链接在一起，以提供具有韧性和去中心化的电力生成基础设施。因此，微电网的网络安全至关重要。本文提出了一个用于韧性微电网的量子增强网络框架。我们集成了安全量子网络、量子匿名通知和量子随机数生成的思想，以强化微电网网络的完整性、保密性和隐私性。为论证使用量子增强微电网可能带来的益处，我们模拟了一个实际的高影响力经典攻击：流量分析和优先级动作欺骗活动，可（1）去匿名化高优先级动作的匿名通知，（2）迫使过度密钥使用，（3）在控制层引发有害的允许/阻止操作。我们量化了这些攻击如何影响信息泄露、欺骗接受、密钥充足性以及诸如延迟、截止时间未能满足、未服务能量等运营结果。该量子增强微电网 (QuAM) 框架使我们能够评估隐私、可用性以及缓解措施（覆盖流量、验证延迟和密钥轮换政策）之间的权衡，进一步为由于使用量子-经典集成框架所引发的更细致攻击的研究打开了路径。
引用
@article{arxiv.2604.17481,
title = {A Novel Quantum Augmented Framework to Improve Microgrid Cybersecurity},
author = {Nitin Jha and Prateek Paudel and Abhishek Parakh and Mahadevan Subramaniam},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.17481},
year = {2026}
}