[發(fā)明專利]基于量子密鑰卡的抗量子計(jì)算智能家庭量子通信方法和系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910026714.2
• 申請(qǐng)日: 2019-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN109889329A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 如般量子科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08;H04L9/32;H04L29/06
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

1.基于量子密鑰卡的抗量子計(jì)算智能家庭量子通信方法，其特征在于，參與通信的包括量子通信服務(wù)站、分別與量子通信服務(wù)站直接通信的家庭網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)終端，各通信方分別配有量子密鑰卡，各量子密鑰卡中存儲(chǔ)有私鑰、非對(duì)稱密鑰池、以及公鑰指針隨機(jī)數(shù)，其中非對(duì)稱密鑰池存儲(chǔ)有所有通信方的公鑰，通過公鑰指針隨機(jī)數(shù)可結(jié)合非對(duì)稱密鑰池獲取與任一通信方的私鑰相應(yīng)的公鑰；

所述移動(dòng)終端經(jīng)由所述量子通信服務(wù)站與所述家庭網(wǎng)關(guān)通信時(shí)，利用量子密鑰卡采用非對(duì)稱算法對(duì)消息進(jìn)行簽名和驗(yàn)證；

所述移動(dòng)終端的量子密鑰卡內(nèi)還存儲(chǔ)有第一對(duì)稱密鑰池，所述家庭網(wǎng)關(guān)的量子密鑰卡內(nèi)還存儲(chǔ)有第二對(duì)稱密鑰池，且所述第一對(duì)稱密鑰池和第二對(duì)稱密鑰池還同時(shí)存儲(chǔ)在所述量子通信服務(wù)站的量子密鑰卡內(nèi)；

所述移動(dòng)終端和所述家庭網(wǎng)關(guān)在分別與所述量子通信服務(wù)站直接通信時(shí)，利用相應(yīng)的對(duì)稱密鑰池生成密鑰，采用對(duì)稱算法進(jìn)行加密通信。

2.如權(quán)利要求1所述的基于量子密鑰卡的抗量子計(jì)算智能家庭量子通信方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端經(jīng)由所述量子通信服務(wù)站向所述家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)送消息時(shí)，在所述移動(dòng)終端包括：

利用私鑰對(duì)消息進(jìn)行簽名得到消息簽名；

生成利用真隨機(jī)數(shù)R_M并利用真隨機(jī)數(shù)R_M從第一對(duì)稱密鑰池中提取密鑰K_M；

利用密鑰K_M加密消息和消息簽名得到消息密文，然后將消息密文連同真隨機(jī)數(shù)R_M發(fā)送至量子通信服務(wù)站。

3.如權(quán)利要求2所述的基于量子密鑰卡的抗量子計(jì)算智能家庭量子通信方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端和所述家庭網(wǎng)關(guān)與同一量子通信服務(wù)站直接通信，在所述量子通信服務(wù)站包括：

接收來自所述移動(dòng)終端的消息密文以及真隨機(jī)數(shù)R_M；

利用真隨機(jī)數(shù)R_M從第一對(duì)稱密鑰池中提取密鑰K_M；

利用密鑰K_M解密消息密文得到消息和消息簽名；

生成利用真隨機(jī)數(shù)R_S并利用真隨機(jī)數(shù)R_S從第二對(duì)稱密鑰池中提取密鑰K_S；

利用密鑰K_S加密消息和消息簽名得到消息密文，然后將消息密文連同真隨機(jī)數(shù)R_S發(fā)送至所述家庭網(wǎng)關(guān)。

4.如權(quán)利要求2所述的基于量子密鑰卡的抗量子計(jì)算智能家庭量子通信方法，其特征在于，所述移動(dòng)終端與量子通信服務(wù)站Q_M直接通信，所述家庭網(wǎng)關(guān)與與量子通信服務(wù)站Q_S直接通信；在所述量子通信服務(wù)站Q_M包括：

接收來自所述移動(dòng)終端的消息密文以及真隨機(jī)數(shù)R_M；

利用真隨機(jī)數(shù)R_M從第一對(duì)稱密鑰池中提取密鑰K_M；

利用密鑰K_M解密消息密文得到消息和消息簽名；

對(duì)所述真隨機(jī)數(shù)R_M以及消息和消息簽名進(jìn)行站間簽名以及站間加密的方式直至發(fā)送至量子通信服務(wù)站Q_S；

在所述量子通信服務(wù)站Q_S包括：

采用站間驗(yàn)證以及站間解密的方式得到消息和消息簽名；

生成利用真隨機(jī)數(shù)R_S并利用真隨機(jī)數(shù)R_S從第二對(duì)稱密鑰池中提取密鑰K_S；

利用密鑰K_S加密消息和消息簽名得到消息密文，然后將消息密文連同真隨機(jī)數(shù)R_S發(fā)送至所述家庭網(wǎng)關(guān)。