[發明專利]一種通信終端的量子密鑰充注方法

在審

• 申請號: 202111407543.1
• 申請日: 2021-11-24
• 公開（公告）號: CN114095167A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 陳丹;張如通;陳尊耀;劉露露;楊紅軍
• 申請（專利權）人: 安徽國盾量子云數據技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L9/32;H04L9/40
• 代理公司: 合肥律眾知識產權代理有限公司 34147
• 代理人: 殷娟

本發明涉及通信加密，具體涉及一種通信終端的量子密鑰充注方法，建立充注終端、量子隨機數發生器、交換密碼機和密碼服務平臺之間的連接關系，密碼服務平臺通過交換密碼機、充注終端對通信終端內的安全介質進行初始化，量子隨機數發生器生成充注密鑰，交換密碼機產生加密密鑰對充注密鑰進行加密，充注終端基于密鑰獲取令牌獲取充注密鑰，交換密碼機通過卡公鑰對加密密鑰進行加密，并向充注終端返回充注密鑰密文、加密密鑰密文，充注終端將充注密鑰密文、加密密鑰密文導入安全介質，安全介質向充注終端返回充注結果，充注終端結束安全介質密鑰充注；本發明提供的技術方案能夠有效克服使用范圍受限、在量子密鑰充注的過程中容易被盜用的缺陷。

技術領域

本發明涉及通信加密，具體涉及一種通信終端的量子密鑰充注方法。

背景技術

目前，移動終端之間通信的加密措施，主要采用基于公私鑰和對稱密鑰結合的加密體制進行通信加密，其工作密鑰通過公私鑰體制在公網上進行分發，中心站點和每個移動終端之間各共享一對公私鑰，中心站點生成工作密鑰，采用公鑰對工作密鑰進行加密，并發送給移動終端，移動終端采用配對的私鑰進行解密，獲得工作密鑰。移動終端和中心站點之間的鏈路可將此工作密鑰作為對稱加密算法的密鑰，進行加密、解密。

然而，隨著量子計算機技術的飛速發展，特別是結合相應的破解算法(如shor算法)，在量子計算模型下可在多項式時間內解決數學困難性問題。這意味著基于數學困難性問題的公私鑰密碼算法在量子計算模型下已不再安全，從而導致基于公私鑰算法保護的通信數據不再安全。

量子密鑰分發基于量子力學基本原理，從原理上保證了一旦存在竊聽就必然會被發現，其不會受到計算能力、數學水平不斷提升的威脅，具有長期安全性，理論上可實現不可破譯的安全保密通信，已經成為國內外保障通信數據安全的發展應用趨勢。

在量子密鑰的使用過程中，可以將量子密鑰通過充注終端充注到量子密鑰存儲設備中使用。在現有技術中，量子密鑰的充注過程通常為，兩兩配對的量子密鑰分發設備協商生成量子密鑰，兩臺量子密鑰分發設備分別將相同的量子密鑰發送給密鑰分發中心以及充注終端，密鑰分發中心將量子密鑰保存在本地存儲設備中，而充注終端將量子密鑰寫入量子密鑰存儲設備，則密鑰分發中心與量子密鑰存儲設備具有相同置入量子密鑰，從而完成量子密鑰充注。

但是，現有的量子密鑰充注過程由于量子密鑰分發設備必須依賴專用量子網絡，因此只能適用于鋪設量子專網的區域，使用范圍受限，并且在量子密鑰充注的過程中，容易出現盜用量子密鑰的情況。

發明內容

(一)解決的技術問題

針對現有技術所存在的上述缺點，本發明提供了一種通信終端的量子密鑰充注方法，能夠有效克服現有技術所存在的使用范圍受限、在量子密鑰充注的過程中容易被盜用的缺陷。

(二)技術方案

為實現以上目的，本發明通過以下技術方案予以實現：

一種通信終端的量子密鑰充注方法，包括以下步驟：

S1、建立充注終端、量子隨機數發生器、交換密碼機和密碼服務平臺之間的連接關系；

S2、密碼服務平臺通過交換密碼機、充注終端對通信終端內的安全介質進行初始化；

S3、量子隨機數發生器生成充注密鑰，交換密碼機產生加密密鑰對充注密鑰進行加密；

S4、充注終端基于密鑰獲取令牌獲取充注密鑰，交換密碼機通過卡公鑰對加密密鑰進行加密，并向充注終端返回充注密鑰密文、加密密鑰密文；

S5、充注終端將充注密鑰密文、加密密鑰密文導入安全介質，安全介質向充注終端返回充注結果，充注終端結束安全介質密鑰充注。

優選地，S1中建立充注終端、量子隨機數發生器、交換密碼機和密碼服務平臺之間的連接關系，包括：