[發(fā)明專利]一種基于量子密碼技術(shù)的高速密鑰切換量子安全交換機(jī)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010217557.6
• 申請(qǐng)日: 2020-03-25
• 公開（公告）號(hào): CN113452512A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州本民信息科技有限公司
• 主分類號(hào): H04L9/08
• 分類號(hào): H04L9/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于量子密碼技術(shù)的高速密鑰切換量子安全交換機(jī)，其特征在于：在以太網(wǎng)通信鏈路兩端，通過交換機(jī)和與其相連的量子密碼系統(tǒng)，周期性或非周期地獲取密鑰，存儲(chǔ)在密鑰池中，并給密鑰編號(hào)；通信兩端量子安全交換機(jī)通過校驗(yàn)，同步確認(rèn)，同時(shí)保證兩端的密鑰和其相應(yīng)編號(hào)的一致性；量子安全交換機(jī)利用獲取的密鑰供鏈路層數(shù)據(jù)加密使用，加密端完成數(shù)據(jù)加密的同時(shí)，把密鑰編號(hào)發(fā)送到解密端，解密端根據(jù)密鑰編號(hào)查找對(duì)應(yīng)的密碼對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，具體做法如下：

a 量子安全交換機(jī)通過專用接口，接入量子密碼系統(tǒng)；

b 以太網(wǎng)通信鏈路兩端的量子安全交換機(jī)同步從量子密碼系統(tǒng)獲取絕對(duì)安全的量子密鑰；

c 鏈路兩端的量子安全交換機(jī)，通過鏈路進(jìn)行同步確認(rèn)，驗(yàn)證密鑰一致性；

d 量子交換機(jī)的加密模塊有多個(gè)密鑰池，獲取的密鑰寫入加密模塊的密鑰池中，每個(gè)密鑰對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一密鑰編號(hào)，對(duì)應(yīng)其在某個(gè)密鑰池中的具體位置；

e 加密端從密鑰池中提取一個(gè)密鑰，用于鏈路層數(shù)據(jù)加密；加密后的數(shù)據(jù)，連同密鑰編號(hào)，按專用鏈路加密協(xié)議組包，發(fā)送到對(duì)端，切換密鑰只需更新密鑰編號(hào)，無需額外信息交互，實(shí)現(xiàn)高速密鑰切換；

f 解密端讀取密鑰編號(hào)，從密鑰池中快速查找到正確的密鑰，并用其對(duì)密文數(shù)據(jù)包解密；

量子安全交換機(jī)使用當(dāng)前密鑰池的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)加密的同時(shí)，繼續(xù)獲取新的密鑰，寫入新的密鑰池中，密鑰池輪換使用；通信加解密兩端新密鑰池更新完畢，確認(rèn)無誤后，密鑰池輪換，從新的密鑰池提取密鑰用于加密，并更新密鑰編號(hào)；密鑰切換過程幾乎不影響數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)無縫密鑰切換。

2.權(quán)利要求1中所述的量子安全交換機(jī)，其特征在于：可根據(jù)需要靈活設(shè)置密鑰更換模式，包括周期性切換，非周期切換；可按計(jì)數(shù)切換，計(jì)時(shí)切換，隨機(jī)數(shù)切換，可實(shí)現(xiàn)一包一密或多包一密；解密端根據(jù)編號(hào)快速查詢密鑰進(jìn)行解密。