[發明專利]QKD通信節點及其量子密鑰資源遷移方法和裝置

在審

• 申請號: 201911167195.8
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN111147232A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 趙永利;李書鋒;郁小松;李亞杰;張杰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李翔

1.一種量子密鑰資源遷移方法，其特征在于，包括：

確定本地量子密鑰池中資源剩余和資源欠缺的密鑰存儲空間后，將所述資源剩余的密鑰存儲空間對應的節點作為密鑰遷出節點，所述資源欠缺的密鑰存儲空間對應的節點作為密鑰遷入節點；

從所述資源剩余的密鑰存儲空間移出若干量子密鑰后，將移出的量子密鑰復制到所述資源欠缺的密鑰存儲空間，并將移出的量子密鑰加密后發送給所述密鑰遷入節點進行存儲。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述將獲取的量子密鑰加密后發送給所述密鑰遷入節點進行存儲之前，還包括：

分別向所述密鑰遷出、遷入節點發送加密的密鑰遷出、遷入通知；以及

所述將移出的量子密鑰加密后發送給所述密鑰遷入節點進行存儲，具體為：

將移出的量子密鑰使用與所述密鑰遷入節點對應的密鑰存儲空間中的量子密鑰進行加密后發送給所述密鑰遷入節點；

所述密鑰遷入節點在接收到所述密鑰遷入通知后，確定出該密鑰遷入通知的發送節點，并在接收到該節點后續發送的信息后，使用本節點的量子密鑰池中與該密鑰遷入通知的發送節點共享的量子密鑰，對接收的信息進行解密，將解密得到的量子密鑰存儲到與該密鑰遷入通知的發送節點對應的密鑰存儲空間中。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述分別向所述密鑰遷出、遷入節點發送加密的密鑰遷出、遷入通知之后，還包括：

所述密鑰遷出節點根據接收的所述密鑰遷出通知，從本節點的量子密鑰池中與該密鑰遷出通知的發送節點共享的量子密鑰中剔除若干量子密鑰。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述確定本地量子密鑰池中資源剩余和資源欠缺的密鑰存儲空間，具體包括：

檢測本地量子密鑰池中各密鑰存儲空間的存儲狀態；

根據各密鑰存儲空間的存儲狀態，分別計算各密鑰存儲空間的密鑰上、下限閾值；

將密鑰存儲量大于計算出的密鑰上限閾值的密鑰存儲空間判定為資源剩余的密鑰存儲空間；

將密鑰存儲量小于計算出的密鑰下限閾值的密鑰存儲空間判定為資源欠缺的密鑰存儲空間。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據各密鑰存儲空間的存儲狀態，分別計算各密鑰存儲空間的密鑰上、下限閾值，具體包括：

根據如下公式一、二分別計算密鑰存儲空間的密鑰上、下限閾值：

T＝S×I (公式一)

公式一中，T為計算出的密鑰存儲空間的密鑰上限閾值，S表示該密鑰存儲空間的密鑰消耗速率，I表示該密鑰存儲空間的密鑰消耗高峰期的平均持續時長；

M＝S×F (公式二)

公式二中，M為計算出的密鑰存儲空間的密鑰下限閾值，S表示該密鑰存儲空間的密鑰消耗速率，F表示該密鑰存儲空間中生成新的量子密鑰所需的時間。

6.根據權利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，從所述資源剩余的密鑰存儲空間移出的量子密鑰的數量具體根據如下方法確定：

若所述資源剩余的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰上限閾值之差，大于所述資源欠缺的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰下限閾值之差，則根據所述資源欠缺的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰下限閾值之差確定移出的量子密鑰的數量；

若所述資源剩余的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰上限閾值之差，小于等于所述資源欠缺的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰下限閾值之差，則移出的量子密鑰的數量為所述資源剩余的密鑰存儲空間中的密鑰存儲量與密鑰上限閾值之差的a％；

其中，a為設定的0～100之間的數。

7.一種量子密鑰資源遷移裝置，其特征在于，包括：

密鑰存儲狀態檢測模塊，用于確定出本地量子密鑰池中資源剩余和資源欠缺的密鑰存儲空間；

密鑰遷移模塊，用于將所述資源剩余的密鑰存儲空間對應的節點作為密鑰遷出節點，所述資源欠缺的密鑰存儲空間對應的節點作為密鑰遷入節點；從所述資源剩余的密鑰存儲空間移出若干量子密鑰后，將移出的量子密鑰復制到所述資源欠缺的密鑰存儲空間，并將移出的量子密鑰加密后發送給所述密鑰遷入節點進行存儲。