量子保密通信是基于量子力学的原理通过量子密钥分发（QKD）系统来进行保密通信,量子密钥分发是一个通信双方基于QKD协议协商产生共享密码的过程,所产生的密码在理论上具有无条件安全的特点。量子保密通信技术的研究是量子力学与信息科学相结合产生的新兴交叉学科的一个重点发展方向。通过使用量子保密通信技术实现信息的安全应用正逐步呈现出需求牵引、政策驱动、快速发展的特点。当前量子保密通信技术逐步走出实验室,并发展到实用化阶段,量子密钥分发基于量子态叠加、不可克隆、测不准原理,虽然是理论上无条件安全的量子密钥分发方式,但是现实情况中的量子密钥分发系统设备对运行环境十分严苛,需要依赖复杂、造价高昂实验设备,且成码率低,因此基于QKD技术生成的量子密码在实际应用过程中还存在很多挑战。将量子密码进行集中生成、分类管理,实现云环境下的密码服务是一种有效的方式。为了创新量子密钥分发技术应用架构,形成云环境下安全的密码服务能力,本文设计了一种基于QKD的量子密码云平台方案,提出了一种三层网络体系架构,结合各层实际问题探讨了方案的可行性。平台包括QKD链路层、密码管理网络层和应用服务层,其中QKD链路层包含三套分别基于BB84协议、三节点偏振编码、高速时间相位编码的实际QKD光纤链路系统,为研究QKD链路层基础设施的正常运行情况,本文选择搭建于中国寒带地区的远程高速时间相位编码QKD系统来展开研究,设计针对测试系统成码率及误码率指标的仿真模型,根据盖革模式下单光子探测器的物理性能,探究单光子探测器性能参数的改变对系统成码率和误码率的影响,并建立物理模型来研究外界环境中温度的改变对QKD系统误码率的影响,进而分析温度的变化与整个系统运行稳定性的关系。密码管理网络层针对量子密码的集中生成、统一管理、安全分发、标准应用展开研究,为确保云平台所管理量子密码的有效性,为用户提供安全可靠、高质量的量子密码服务,建立分析密码随机性能的实验系统,提出一种新的基于统计特征参数的可视化的随机性验证方法,划分密码的安全等级,对密码实行等级分类存储。应用服务层主要目的是为用户提供灵活有效的量子密码服务技术,本文提出了一种基于量子密码的点对点销毁技术进行文件传输服务,用户可申请保密等级不同的密码,实现有针对性分配密码来获取加密所需数据,进行信息的安全有效传输服务。本文提出的基于QKD的量子密码云服务平台建设理念及可行性研究对量子保密通信技术的实用化发展具有积极的参考意义。