[發明專利]基于量子密鑰分發的數據安全災備方法及系統

有效

• 申請號: 202210008069.3
• 申請日: 2022-01-06
• 公開（公告）號: CN114079563B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 魏大鵬;范小勇
• 申請（專利權）人: 天津市城市規劃設計研究總院有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 天津合正知識產權代理有限公司 12229
• 代理人: 李成運

1.一種基于量子密鑰分發的數據安全災備方法，其特征在于，應用于工作節點，包括：

S1、通過經典信道向災備服務器發送上傳數據請求消息，所述上傳數據請求消息中包括N-ID和N-key，所述N-ID和N-key為工作節點的ID和私鑰；

S2、接收災備服務器對N-ID和N-key進行匹配檢查后通過量子信道向工作節點發送的量子密鑰Q-key；

S3、使用N-ID、N-key、以及Q-key進行哈希計算得到計算結果T值，并根據T值從輔助設備查詢第一密鑰分量和第二密鑰分量指示信息；

S4、根據第二密鑰分量指示信息從量子密鑰Q-key中獲取第二密鑰分量；

S5、將第一密鑰分量和第二密鑰分量拼接成密鑰，用于與災備服務器之間所傳輸數據的加密。

2.根據權利要求1所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備方法，其特征在于，步驟S1中，所述N-ID和N-key為所述工作節點從輔助設備中請求得到。

3.根據權利要求1所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備方法，其特征在于，步驟S3中所述哈希計算的計算方法為： T=hash(N-ID||N-key||Q-key)。

4.根據權利要求1或3所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備方法，其特征在于，步驟S3中，T值的計算以及根據T值進行的查詢在與工作節點連接的輔助設備中進行。

5.根據權利要求1所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備方法，其特征在于，步驟S5中所述傳輸數據的加密算法采用對稱加密算法。

6.一種基于量子密鑰分發的數據安全災備系統，其特征在于，包括工作節點、災備服務器、輔助設備；所述工作節點為多個，每個工作節點都與災備服務器網絡連接；每個工作節點和災備服務器之間有兩條信道，一條是量子信道，用于量子密鑰分發；另一條是經典信道，用于傳輸數據；每個工作節點都配備有輔助設備；

所述工作節點通過經典信道向災備服務器發送上傳數據請求消息，所述上傳數據請求消息中包括N-ID和N-key，所述N-ID和N-key為工作節點的ID和私鑰；接收災備服務器對N-ID和N-key進行匹配檢查后通過量子信道發送的量子密鑰Q-key；

所述工作節點使用N-ID、N-key、以及Q-key進行哈希計算得到計算結果T值，并根據T值從輔助設備查詢第一密鑰分量和第二密鑰分量指示信息；根據第二密鑰分量指示信息從量子密鑰Q-key中獲取第二密鑰分量；將第一密鑰分量和第二密鑰分量拼接成密鑰，用于與災備服務器之間所傳輸數據的加密。

7.根據權利要求6所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備系統，其特征在于，所述災備服務器接收工作節點從經典信道發來的上傳數據請求消息，從上傳數據請求消息中獲取工作節點的ID和私鑰，進行匹配檢查后通過量子信道向工作節點發送的量子密鑰Q-key。

8.根據權利要求6所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備系統，其特征在于，所述輔助設備在工作節點需要與災備服務器通信時與工作節點連接，當通信結束后連接斷開。

9.根據權利要求6或8所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備系統，其特征在于，所述輔助設備為具備數據處理功能的密碼設備，接收工作節點發來的請求并將存儲的工作節點的ID和私鑰發送給工作節點；接收工作節點轉發來的量子密鑰后進行哈希計算并根據計算結果從存儲的模式選擇表中獲取第一密鑰分量和第二密鑰分量指示信息，所述模式選擇表包括序號、第一密鑰分量和第二密鑰分量指示信息。

10.根據權利要求6或8所述的一種基于量子密鑰分發的數據安全災備系統，其特征在于，所述輔助設備為可插拔的便攜式存儲設備，存儲工作節點的ID和私鑰、以及供工作節點查詢的模式選擇表，所述模式選擇表包括序號、第一密鑰分量和第二密鑰分量指示信息。