[發明專利]基于群組對稱密鑰池的量子保密通信聯盟鏈交易方法、系統、設備

有效

• 申請號: 201910554860.2
• 申請日: 2019-06-25
• 公開（公告）號: CN110380845B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 富堯;鐘一民;楊羽成
• 申請（專利權）人: 如般量子科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/40
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 解明鎧;劉靜靜

1.基于群組對稱密鑰池的量子保密通信聯盟鏈交易方法，其特征在于，參與方包括用戶U和服務站QD，所述用戶U為服務站QU的子設備，所述量子保密通信聯盟鏈交易方法實施在用戶U，包括：

生成交易；

向服務站QD發送利用與服務站QD密鑰協商后所得的會話密鑰KsUE加密的所述交易；所述交易用于供服務站QD響應后向用戶U返回若干個交易應答；

獲取來自服務站QD的若干個交易應答，并選取至少一部分所述交易應答生成背書；

向服務站QD發送利用與服務站QD密鑰協商后所得的會話密鑰KsUO加密的所述背書；所述背書用于供服務站QD響應后向用戶U返回加密的交易結果；

獲取來自服務站QD的加密的交易結果，利用與服務站QD密鑰協商后所得的會話密鑰KsUC解密后得到所述交易結果，并對所述交易結果進行驗證；

所述服務站QD和服務站QU分別配置有服務站密鑰卡，所述服務站密鑰卡內存儲包括群組對稱密鑰池、服務站公鑰和服務站私鑰；所述用戶U配置有量子密鑰卡，所述量子密鑰卡內存儲包括群組對稱密鑰池、客戶端公鑰和客戶端私鑰；所述用戶U與服務站QU之間共享群組對稱密鑰池；

所述用戶U與服務站QD密鑰協商后得到會話密鑰Ks，包括：

所述用戶U根據隨機數N0從己方密鑰卡內取出參數K0，向服務站QD發送消息M0，所述消息M0包括用戶U的編碼IDU、所述隨機數N0、參數K0加密的用戶U的公鑰PKU；

所述服務站QD接收消息M0，根據所述IDU得到服務站QU的編碼IDQU，根據所述IDQU通過量子通信網絡找到服務站QU，并與服務站QU通過QKD協商得到帶有密鑰參數KID的密鑰K，所述密鑰K包括參數Kreq、參數Ks和參數Ru，向服務站QU發送消息M1，所述消息M1包括KID、參數Kreq加密的消息M0、參數Kreq加密的服務站QD的編碼IDQD；

所述服務站QU接收消息M1，根據KID得到參數Kreq、參數Ks和參數Ru，利用參數Kreq解密得到消息M0和IDQD，根據隨機數N0和IDU得到參數K0，利用所述參數K0解密后得到公鑰PKU，利用公鑰PKU和服務站QU的私鑰SKQU得到DH密鑰KDH，根據IDQD、消息M0、服務站QU的公鑰PKQU、參數Ks和密鑰KDH制作包含兩部分的票據Ticket，向服務站QD發送消息M2，所述消息M2包括KID、IDQU、M1和票據Ticket；

所述服務站QD接收消息M2，并向用戶U發送消息M3，所述消息M3包括IDQU、參數Ru和票據Ticket；

所述用戶U接收消息M3，解密票據Ticket的第二部分得到PKQU，利用PKQU和用戶U的私鑰SKU得到DH密鑰KDH，利用密鑰KDH解密票據Ticket的第二部分得到消息M0和參數Ks，對消息M0驗證通過后信任參數Ks，并向服務站QD發送消息M4，所述消息M4包括利用參數Ks加密的隨機數N2；

所述服務站QD接收消息M4，并根據隨機數N2生成認證消息M5，向所述用戶U發送認證消息M5，所述認證消息M5用于供用戶U驗證通過后信任服務站QD并選取參數Ks作為與服務站QD之間的會話密鑰Ks；

服務站配置有Endorser、Orderer和Committer；

所述用戶U與所述服務站QD的Endorser密鑰協商后得到會話密鑰KsUE；所述用戶U與所述服務站QD的Orderer密鑰協商后得到會話密鑰KsUO；所述用戶U與所述服務站QD的Committer密鑰協商后得到會話密鑰KsUC；

所述量子保密通信聯盟鏈交易方法，包括：

所述用戶U生成交易，并向若干個Endorser發送利用所述會話密鑰KsUE加密的所述交易；

每個Endorser獲取來自用戶U的加密的交易，利用所述會話密鑰KsUE解密后得到所述交易，根據所述交易生成交易應答并發送至用戶U；

所述用戶U獲取來自若干個Endorser的若干個交易應答，并選取至少一部分所述交易應答生成背書，向Orderer發送利用會話密鑰KsUO加密的所述背書；

所述Orderer獲取來自用戶U的加密的背書，利用所述會話密鑰KsUO解密后得到所述背書，所述Orderer對多個背書進行排序后生成背書集合，并且所述Orderer向若干個所述Committer發送背書集合；

各所述Committer根據所述背書集合得到交易結果，向用戶U發送利用所述會話密鑰KsUC加密的交易結果；

所述用戶U獲取來自各所述Committer的加密的交易結果，利用所述會話密鑰KsUC解密后得到所述交易結果，并對所述交易結果進行驗證。