[發明專利]基于光通信的會客密鑰共享系統及方法

有效

• 申請號: 201410079066.4
• 申請日: 2014-03-05
• 公開（公告）號: CN103812645B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 凌安平;王孫龍;陳偉;劉建國;祝寧華
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 任巖

1.一種基于光通信的會客密鑰共享系統，其特征在于，該系統包括通過光纖連接的第一終端A和第二終端B，其中：

第一終端A包括半導體激光器(1)、LiNbO₃調制器(2)、光電探測器(3)、數據緩沖區(4)、隨機數生成模塊(5)、處理模塊(6)、ROM模塊(7)和RAM模塊(8)，其中，隨機數生成模塊(5)、處理模塊(6)、數據緩沖區(4)、半導體激光器(1)和LiNbO₃調制器(2)依次連接，ROM模塊(7)和RAM模塊(8)均連接于處理模塊(6)，光電探測器(3)連接于數據緩沖區(4)，半導體激光器(1)和LiNbO₃調制器(2)構成光發射模塊；

第二終端B包括半導體激光器(11)、LiNbO₃調制器(12)、光電探測器(13)、數據緩沖區(14)、隨機數生成模塊(15)、處理模塊(16)、ROM模塊(17)和RAM模塊(18)，其中，隨機數生成模塊(15)、處理模塊(16)、數據緩沖區(14)、LiNbO₃調制器(12)和半導體激光器(11)依次連接，ROM模塊(17)和RAM模塊(18)均連接于處理模塊(16)，光電探測器(13)連接于數據緩沖區(14)，半導體激光器(11)和LiNbO₃調制器(12)構成光發射模塊；

第一終端A中的LiNbO₃調制器(2)通過光纖0連接于第二終端B中的光電探測器(13)，第二終端B中的LiNbO₃調制器(12)通過光纖10連接于第一終端A中的光電探測器(3)。

2.根據權利要求1中所述的基于光通信的會客密鑰共享系統，其特征在于，在第一終端A中，隨機數生成模塊(5)生成隨機數X_A，處理模塊(6)通過讀取ROM模塊(7)中預先設定的參數a和q，計算公開可訪問的然后將Y_A存儲在數據緩沖區(4)，其中參數q和其本原根a是兩個公開的整數；處理模塊(6)將數據緩沖區(4)中存儲的數據加載到LiNbO₃調制器(2)上，調制光信號經連接光纖0輸出至第二終端B中的光電探測器(13)。

3.根據權利要求2中所述的基于光通信的會客密鑰共享系統，其特征在于，在第二終端B中，光電探測器(13)接收到該光信號，對該光信號進行轉換得到電信號，處理模塊(16)從該電信號中得到公開可訪問的Y_A；同時，第二終端B中隨機數生成模塊(15)生成隨機數X_B，處理模塊(16)通過讀取ROM模塊(17)中預先設定的參數a和q，計算公開可訪問的和會客密鑰處理模塊(16)對會客密鑰K采用Hash函數得到消息摘要H，處理模塊(16)將會客密鑰K存入RAM模塊(18)，同時將消息摘要H附加在公開可訪問的Y_B后面放入數據緩存區(14)，然后處理模塊(16)將數據緩沖區(14)中存儲的數據加載到LiNbO₃調制器(12)上，調制光信號經連接光纖10輸出至第一終端A中的光電探測器(3)。

4.根據權利要求3中所述的基于光通信的會客密鑰共享系統，其特征在于，所述光信號被輸出至第一終端A的光電探測器(3)后，光電探測器(3)將該光信號轉換為電信號，處理模塊(6)從該電信號中得到公開可訪問的Y_B及附加的消息摘要H，處理模塊(6)計算會客密鑰然后處理模塊(6)采用與第二終端B相同的Hash函數對該會客密鑰K′進行處理，得到消息摘要H′，比較H′與H是否相同，相同則將會客密鑰K′存入RAM模塊(8)中，會客密鑰共享成功；否則第一終端A通知第二終端B取消之前的約定，清除RAM模塊(8)中存儲數據，重新開始會客密鑰共享。

5.根據權利要求4中所述的基于光通信的會客密鑰共享系統，其特征在于，所述第一終端A產生的隨機數私鑰X_A和所述第二終端B產生的隨機數私鑰X_B不僅僅限于一個隨機數，其個數只要在硬件可承受范圍內即可，且隨機數私鑰X_A和X_B的個數是相等的。