[發(fā)明專利]一種面向量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的量子組密鑰協(xié)商方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811073923.4
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109194471B
• 公開（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐雅斌;孫秋天;李艷平
• 申請（專利權(quán)）人: 北京信息科技大學(xué)
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 程華

1.一種面向量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的量子組密鑰協(xié)商方法，其特征在于，包括：

用戶層向組密鑰服務(wù)需求層提出組密鑰服務(wù)申請；

所述組密鑰服務(wù)需求層接收所述用戶層提出的組密鑰服務(wù)申請，并向組密鑰服務(wù)提供層提出所述組密鑰服務(wù)申請；

所述組密鑰服務(wù)提供層選擇滿足條件的量子密鑰分發(fā)設(shè)備協(xié)商得到組密鑰，并將得到的組密鑰加密后分發(fā)給所述組密鑰服務(wù)需求層；

所述組密鑰服務(wù)需求層將所述組密鑰分發(fā)給用戶層；所述組密鑰包括多塊等同大小的密鑰塊，所述組密鑰服務(wù)需求層每次僅向所述用戶層發(fā)送一塊固定大小的密鑰塊；

所述用戶層采用所述密鑰塊對通信群組進(jìn)行通信加密，并將加密后的數(shù)據(jù)分發(fā)給所述用戶層的對應(yīng)用戶；

所述通信群組中通信成員發(fā)生數(shù)量變動時，所述組密鑰需要重新進(jìn)行分配，所述量子密鑰分發(fā)設(shè)備刪除用戶當(dāng)前擁有的密鑰塊，所述用戶層重新向所述組密鑰服務(wù)需求層提出組密鑰服務(wù)申請；

所述組密鑰服務(wù)提供層選擇滿足條件的量子密鑰分發(fā)設(shè)備協(xié)商得到組密鑰，并將得到的組密鑰加密后分發(fā)給所述組密鑰服務(wù)需求層，具體包括：

所述組密鑰服務(wù)提供層接收到組密鑰服務(wù)申請后，通過服務(wù)節(jié)點選址算法計算出滿足條件的量子密鑰分發(fā)設(shè)備的個數(shù)p及位置，由選中的量子密鑰分發(fā)設(shè)備協(xié)商出組密鑰，并將得到的組密鑰加密后分發(fā)給所述組密鑰服務(wù)需求層，所述組密鑰服務(wù)需求層接收到后用相同的量子密鑰進(jìn)行解密得到組密鑰；所述組密鑰服務(wù)需求層中的各個量子密鑰分發(fā)設(shè)備將所需的組密鑰存儲在各自的緩存池中，所述組密鑰緩存池有4個分區(qū)，存儲不同通信組的組密鑰，同一時間段將不同的通信組的組密鑰存儲在相應(yīng)的緩存分區(qū)中，所述組密鑰服務(wù)需求層由接收所述用戶層組密鑰服務(wù)申請的量子密鑰分發(fā)設(shè)備組成；所述組密鑰服務(wù)提供層由接收所述組密鑰服務(wù)需求層提出的組密鑰服務(wù)申請的量子密鑰分發(fā)設(shè)備組成。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的量子組密鑰協(xié)商方法，其特征在于，所述組密鑰服務(wù)需求層將所述組密鑰分發(fā)給用戶層，具體包括：

所述組密鑰服務(wù)需求層采用定量分發(fā)法將所述組密鑰分發(fā)給用戶層；將組密鑰等分成相同大小的組密鑰塊，每次分發(fā)固定大小的組密鑰塊，當(dāng)用戶用完所擁有的組密鑰塊時，所述用戶層重新向組密鑰服務(wù)需求層提出申請，所述組密鑰服務(wù)需求層的量子密鑰分發(fā)設(shè)備繼續(xù)分發(fā)下一個固定大小的組密鑰塊給用戶，所述用戶層由通信實體組成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的量子組密鑰協(xié)商方法，其特征在于，所述通信群組中通信成員發(fā)生數(shù)量變動時，所述組密鑰需要重新進(jìn)行分配，用戶當(dāng)前擁有的密鑰塊會自動刪除，所述用戶層重新向所述組密鑰服務(wù)需求層提出組密鑰服務(wù)申請，具體包括：

當(dāng)所述通信群組中的有通信成員加入時，新的通信成員提出加入通信組的申請，當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備驗證新通信成員的身份合法性；

認(rèn)證成功后，刪除當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備的通信成員當(dāng)前存在的密鑰塊及通信組中剩余量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員的組密鑰塊；

從當(dāng)前量子密鑰分發(fā)設(shè)備的緩存區(qū)中取出新的組密鑰塊分發(fā)給當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員，通信組中剩余量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員也將收到相應(yīng)量子密鑰分發(fā)設(shè)備分發(fā)的新的組密鑰塊；

當(dāng)所述通信群組中的有通信成員離開時，準(zhǔn)備離開的通信成員提出離開群組通信的請求，當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備進(jìn)行審核；

審核通過后，刪除當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備的通信成員當(dāng)前存在的密鑰塊及通信組中剩余量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員的組密鑰塊；

從當(dāng)前量子密鑰分發(fā)設(shè)備的緩存區(qū)中取出新的組密鑰塊分發(fā)給當(dāng)前的量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員，通信組中剩余量子密鑰分發(fā)設(shè)備對應(yīng)的通信成員也將收到相應(yīng)量子密鑰分發(fā)設(shè)備分發(fā)的新的組密鑰塊。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種面向量子密鑰分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的量子組密鑰協(xié)商方法，其特征在于，所述用戶層由申請組密鑰服務(wù)的用戶構(gòu)成，每個組密鑰服務(wù)需求層的量子密鑰分發(fā)設(shè)備所對應(yīng)的用戶數(shù)量不固定。