[發明專利]經典網絡接入量子密鑰分配網絡加密融合控制方法

有效

• 申請號: 201810754303.0
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN108880802B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 吳佳楠;朱德新;李曉輝;王超;魏榮凱;宋立軍;王士剛
• 申請（專利權）人: 長春大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L29/06
• 代理公司: 長春市吉利專利事務所(普通合伙) 22206
• 代理人: 李曉莉

經典網絡接入量子密鑰分配網絡加密融合控制方法，屬于量子保密通信技術領域，雙網融合網關通過融合交換機捕獲來自經典網絡出流量數據包；根據數據包首部字段信息對數據包進行分析，將數據包按重要性和保密程度劃分密級度，并進行密級度標識，通過自定義規則特征庫中的特征規則對數據包進行匹配，判斷數據包是否需要加密；如果數據包不需要加密則通過數據轉發模塊直接轉發；如果數據包需要加密則根據密級度標識分別對數據包進行加密，將加密后的數據包通過數據轉發模塊，經路由器轉發到公網。本發明通過對量子密鑰進行安全擴展及數據選擇性加密手段，實現了量子密鑰對經典網絡數據進行加密和轉發，對量子保密通信技術商用化發展具有重要意義。

技術領域

本發明涉及量子保密通信技術領域，特別是涉及經典網絡接入量子密鑰分配網絡加密融合控制方法。

背景技術

近年來，具備巨大信息攜帶量和超強并行計算處理能力的量子計算技術發展迅速，實用化通用量子計算機的研發可能在未來獲得突破性進展。量子計算技術對于現有的基于計算復雜度保證安全性的公鑰加密體制將構成嚴重威脅，詳見MOHSENI M,READ P,NEVEN H,et al.Commercialize quantum technologies in five years[J].Nature,2017,543(7644):171-174。量子通信利用微觀粒子系統的量子態或糾纏效應等進行信息或密鑰傳輸，由量子力學原理保證信息傳輸的絕對安全性，主要包括量子隱形傳態(quantumteleportation，QT)和量子密鑰分發(quantum key distribution，QKD)兩類，詳見LOH.K.,CURTY M.,TAMAKI K.,et al.Secure quantum key distribution[J].NaturePhotonics,2014,8(8):595-604。目前，量子隱形傳態技術尚不成熟，是量子信息領域理論研究和實驗探索的前沿熱點，詳見ZHOU Z W.,CHEN W.,SUN F.W.,et al.A survey onquantum information technology[J].Chinese Science Bulletin,2012,57(17):1498-1525。量子密鑰分發通過量子態的傳輸和測量，在收發雙方間實現無法被竊聽的安全密鑰共享，再與傳統保密通信技術相結合，實現經典信息的加密傳輸。基于量子密鑰分發的保密通信稱為量子保密通信(quantum secure communication，QSC)。

量子保密通信技術在理論上已被證明具有絕對安全性，是面對量子計算威脅的重要解決方案，是未來計算機網絡解決安全性問題的發展趨勢。而目前技術較為成熟的基于量子密鑰分配的量子保密通信網絡系統生產成本較高、價格昂貴，在短時期內是無法完全替代現有計算機通信網絡的，因此，在推向實用化和商用的進程中必將面臨與現有經典網絡的融合的問題。經典網絡與量子保密通信網絡融合主要瓶頸問題是：基于BB84協議原理的QKD系統量子密鑰成碼率低，“一次一密”的加密方式無法滿足對于經典網絡通信數據的實時加密的需求。因此，有效的安全密鑰制備及分配是量子保密通信走向實際應用的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：鑒于采用BB84協議原理的量子密鑰分配系統量子密鑰成碼率低，使用“一次一密”的加密方式無法滿足對于經典網絡通信數據的實時加密需求問題，本發明提供了一種經典網絡接入量子密鑰分配網絡加密融合控制方法。

本發明采用如下技術方案：經典網絡接入量子密鑰分配網絡加密融合控制方法，其特征在于，該方法采用的系統包含：量子密鑰分配網絡，雙網融合網關，融合交換機及經典網絡，

所述量子密鑰分配網絡用于生成具有真隨機性的原始量子密鑰；