[發明專利]一種量子密鑰的快速同步的方法及系統

在審

• 申請號: 202111509682.5
• 申請日: 2021-12-10
• 公開（公告）號: CN114244506A
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 于洋;徐一鳴
• 申請（專利權）人: 問天鼎訊量子科技（無錫）有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 北京盛凡佳華專利代理事務所(普通合伙) 11947
• 代理人: 程文棟

本發明涉及一種保密通信方法，尤其是一種量子密鑰的快速同步的方法及系統。一種量子密鑰的快速同步的方法，包括以下步驟：交換機同步獲取密鑰；交換機同步寫入FPGA。本發明提供的一種量子密鑰的快速同步的方法使對稱密鑰的分發和同步問題得以有效解決，且在合理成本范圍內；此方法應用國密芯片與三級密鑰體系結合，使得量子密鑰的分發的管理效率大大提升，密鑰同步的準確性也大大增強。

技術領域

本發明涉及一種保密通信方法，尤其是一種量子密鑰的快速同步的方法及系統。

背景技術

目前現代密碼體制中，加密密鑰主要分為兩大類：1、公、私鑰加解密；2、對稱密鑰加解密。

使用公私鑰加解密，加密和解密是采用不同的密鑰，也就是非對稱密鑰密碼系統，每個通信方均需要兩個密鑰，即公鑰和私鑰，這兩把密鑰可以互為加解密。公鑰是公開的，不需要保密，而私鑰是由個人自己持有，并且必須妥善保管和注意保密。

公鑰私鑰加解密的原則：

(1)一個公鑰對應一個私鑰；

(2)密鑰對中，讓大家都知道的是公鑰，不告訴大家，只有自己知道的，是私鑰；

(3)如果用其中一個密鑰加密數據，則只有對應的那個密鑰才可以解密；

(4)如果用其中一個密鑰可以進行解密數據，則該數據必然是對應的那個密鑰進行的加密。

就對稱加密來說，通信雙方必須使用相同的密鑰并且該密鑰要對其他人保密，為了減少攻擊者攻陷密鑰所危害的數據量，要頻繁更換密鑰。因此，任何密碼系統的強度取決于密鑰分發技術。對A和B來說，密鑰分發的方式有：

(1)A選擇一個密鑰后以物理的方式傳遞給B

(2)第三方選擇密鑰后物理地傳遞給A和B

(3)如果A和B先前或者最近使用過一個密鑰，則一方可以將新密鑰用舊密鑰加密后發送給另一方

(4)如果A和B到第三方C有加密連接，則C可以在加密連接上傳送密鑰給A和B。

采用上述兩大類密鑰同步方式實現的保密通信目前主要存在如下瓶頸：

(1)非對稱密鑰加密算法復雜，加密和解密的速度比較慢，通信效率低下；

(2)對稱密鑰加解密的密鑰是保密通信的關鍵，通信雙方必須統一密鑰，如何做到同步，是關鍵技術難點；

(3)對稱密鑰應用在多人通信場景時，密鑰數量大大增加，面臨密鑰分發復雜的難題。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供一種使對稱密鑰的分發和同步問題得以有效解決，且在合理成本范圍內的一種量子密鑰的快速同步的方法，具體技術方案為：

一種量子密鑰的快速同步的方法，包括以下步驟：

交換機同步獲取密鑰；

交換機同步寫入FPGA。

優選的，所述交換機同步獲取密鑰時，包括以下步驟：

設置密鑰閾值；

觸發閥值，交換機從密鑰源充注密鑰，所述密鑰源包括量子密鑰服務終端QKS、量子云控系統QCCS或密鑰充注U盤中的一種或多種；

交換機A獲取密鑰同步碼，與交換機B進行協商；

交換機B從密鑰源充注密鑰，對照密鑰同步碼，獲得協商密鑰；

交換機B通知交換機A，交換機A確定一致的協商密鑰。

進一步的，所述交換機同步寫入FPGA時，包括以下步驟：