Q-EnergyDEX：基于量子密钥分配和区块链驱动的零信任分布式能源交易框架
系统与控制
2025-10-20 v1 系统与控制
摘要
当地电力市场的快速去中心化和数字化引入了新的网络-物理漏洞，包括密钥泄露、数据篡改和身份伪造。现有基于区块链的解决方案提供了透明度和可追溯性，但仍依赖脆弱于量子攻击的经典密码学原语。为应对这些挑战，本文提出 Q-EnergyDEX，一个由量子密钥分配和区块链驱动的零信任分布式能源交易框架。该框架将物理层量子随机性与市场层面操作集成，提供端到端的量子安全基础设施。云端量子密钥管理服务持续生成可验证的熵，并通过基于速率自适应算法的 key generation 进行调节，以维持高质量随机性。对称身份验证协议 (Q-SAH) 建立 secure and 低延迟的会话，而量子增强的共识机制 (PoR-Lite) 在几秒钟内实现概率账本最终确定性。此外，Stackelberg 约束的双边拍卖将 market clearing 与熵可用性耦合，确保经济效率和密码学安全。仿真结果表明，Q-EnergyDEX 在保持 robust key stability和接近最优社会福利方面具有可行性，为大规模去中心化能源市场提供了支持。
引用
@article{arxiv.2510.15045,
title = {Q-EnergyDEX: A Zero-Trust Distributed Energy Trading Framework Driven by Quantum Key Distribution and Blockchain},
author = {Ziqing Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15045},
year = {2025}
}