[發(fā)明專利]一種量子密鑰分發(fā)的方法和設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910001350.2
• 申請日: 2019-01-02
• 公開（公告）號: CN111404673B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉福文;馬冰柯;閻軍智
• 申請（專利權(quán)）人: 中國移動(dòng)通信有限公司研究院;中國移動(dòng)通信集團(tuán)有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 郭潤湘

本發(fā)明實(shí)施例公開了一種量子密鑰分發(fā)的方法和設(shè)備，用以解決量子通信過程中量子密鑰分發(fā)安全性比較低的問題。本發(fā)明實(shí)施例在進(jìn)行量子密鑰分發(fā)時(shí)，首先發(fā)送設(shè)備將用于確定量子密鑰的密鑰參數(shù)值以及至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值帶入多項(xiàng)式函數(shù)得到函數(shù)值；最后所述發(fā)送設(shè)備將所述至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及所述函數(shù)值發(fā)送給接收設(shè)備，以使所述接收設(shè)備根據(jù)由所述至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及所述函數(shù)值確定的所述密鑰參數(shù)值得到所述量子密鑰。此方法在進(jìn)行傳輸時(shí)，發(fā)送的是多項(xiàng)式函數(shù)中的至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及對應(yīng)得到的多項(xiàng)式函數(shù)值，因此，即使進(jìn)行傳輸?shù)牧孔油ǖ啦豢尚牛瑐鬏斶^程中可能會(huì)受到攻擊，攻擊者也無法獲得會(huì)話密鑰，提升了量子密鑰傳輸安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種量子密鑰分發(fā)的方法和設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)的飛速發(fā)展，國家安全，商業(yè)安全越來越受到重視，密碼算法是保障信息安全的核心技術(shù)，密碼算法主要是用于加密和解密的數(shù)學(xué)函數(shù)，現(xiàn)行的密碼算法主要包括序列密碼、分組密碼、公鑰密碼、散列函數(shù)等，用于保證信息的安全，提供鑒別、完整性、抗抵賴等服務(wù)，其中一個(gè)密碼系統(tǒng)的安全性只在于密鑰的保密性，而不在算法的保密性。

但是目前由于量子計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，許多經(jīng)典密碼算法的安全性正在面臨日益嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。其中，量子計(jì)算技術(shù)對非對稱密碼算法和對稱密碼算法有不同影響。量子計(jì)算技術(shù)尤其對現(xiàn)在普遍使用的基于計(jì)算復(fù)雜性的非對稱算法影響巨大，會(huì)使其全都失效。而現(xiàn)在大多數(shù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護(hù)雖然使用對稱密鑰算法，但其使用的密鑰依賴于非對稱算法來生成，因此這將對現(xiàn)在的安全系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅。

與此同時(shí)，在量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展的前景下，提出了量子密鑰分發(fā)技術(shù)，所謂的量子密鑰分發(fā)技術(shù)是一種在量子時(shí)代能保證密鑰安全分發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。它替代現(xiàn)有的非對稱算法實(shí)現(xiàn)密鑰協(xié)商，可以使現(xiàn)在的安全系統(tǒng)在量子時(shí)代能繼續(xù)使用。但是目前的量子密鑰分發(fā)技術(shù)依舊存在安全性低的問題，同時(shí)因量子的自身特性，還存在許多弱點(diǎn)。例如因量子通信使用單光子為載體，考慮到單光子在光纖信道的衰減和探測器的靈敏度，其通信距離一般不會(huì)超過200公里，只能短距離進(jìn)行傳輸，這將限制密鑰分發(fā)系統(tǒng)的使用范圍。并且，在量子通信過程中，易受到阻擾，因量子被測量時(shí)會(huì)發(fā)生狀態(tài)的突變，通信雙方一旦發(fā)現(xiàn)狀態(tài)有變就會(huì)停止通信。

綜上所述，目前量子通信過程中量子密鑰分發(fā)安全性比較低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例提供一種量子密鑰分發(fā)的方法和設(shè)備，用以解決量子通信過程中量子密鑰分發(fā)安全性比較低的問題。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種量子密鑰分發(fā)的方法包括：

首先發(fā)送設(shè)備將用于確定量子密鑰的密鑰參數(shù)值以及至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值帶入多項(xiàng)式函數(shù)得到函數(shù)值；最后所述發(fā)送設(shè)備將所述至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及所述函數(shù)值發(fā)送給接收設(shè)備，以使所述接收設(shè)備根據(jù)由所述至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及所述函數(shù)值確定的所述密鑰參數(shù)值得到所述量子密鑰。

上述方法，在進(jìn)行傳輸時(shí)，發(fā)送的是多項(xiàng)式函數(shù)中的至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及對應(yīng)得到的多項(xiàng)式函數(shù)值，因此，即使進(jìn)行傳輸?shù)牧孔油ǖ啦豢尚牛瑐鬏斶^程中可能會(huì)受到攻擊，攻擊者也無法獲得會(huì)話密鑰，提升了量子密鑰傳輸安全性。

在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述發(fā)送設(shè)備為單通道傳輸；所述發(fā)送設(shè)備將用于確定量子密鑰的密鑰參數(shù)值以及至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值帶入多項(xiàng)式函數(shù)得到一個(gè)函數(shù)值；所述發(fā)送設(shè)備將所述至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及所述一個(gè)函數(shù)值通過所述單通道發(fā)送給接收設(shè)備。

上述方法，在通過單通道進(jìn)行傳輸時(shí)，發(fā)送的是多項(xiàng)式函數(shù)中的至少一個(gè)發(fā)送參數(shù)值以及對應(yīng)得到的多項(xiàng)式函數(shù)值，因此，即使進(jìn)行傳輸?shù)牧孔油ǖ啦豢尚牛瑐鬏斶^程中可能會(huì)受到攻擊，攻擊者也無法獲得會(huì)話密鑰，提升了量子密鑰傳輸安全性。