[發明專利]量子密鑰同步方法和遠距離無線電傳感網絡系統

在審

• 申請號: 202310575498.3
• 申請日: 2023-05-19
• 公開（公告）號: CN116527262A
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 李智;薛路;趙世民;吳波波
• 申請（專利權）人: 北京泰岳天成科技有限公司
• 主分類號: H04L9/12
• 分類號: H04L9/12;H04L9/08;H04W12/041;H04W12/0433
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;溫瑞鑫

本申請實施例提供了一種量子密鑰同步方法和遠距離無線電傳感網絡系統，其中方法包括：接入節點設備通過離線方式接收量子隨機數生成設備生成的量子加密密鑰，所述接入節點設備設置有密鑰注入串口，通過密鑰注入串口離線接收量子隨機數生成設備注入的量子加密密鑰；所述接入節點設備向匯聚節點設備發起密鑰同步消息，以使匯聚節點設備在通過離線方式獲取到量子隨機數生成設備生成的量子加密密鑰后，根據所述密鑰同步消息，將新接收到的所述量子加密密鑰作為用于數據加密的密鑰。本申請的方案通過采用量子加密密鑰，提高了LoRa傳感網絡系統各個節點設備間數據傳輸的安全性。

技術領域

本申請涉及物聯網通信領域，尤其涉及一種量子密鑰同步方法和遠距離無線電傳感網絡系統。

背景技術

遠距離無線電(Long?Range?Radio，簡稱LoRa)是一種長距離、低功耗無線通信技術。近年來，由于在同樣的功耗條件下，LoRa比其他無線方式傳播的距離更遠的優勢，越來越多的應用于物聯網無線通信領域。

應用LoRa技術的傳感網絡系統可稱為LoRa傳感網絡系統，目前，LoRa傳感網絡系統在各個節點設備間進行數據傳輸的過程中，數據可能發生泄漏，節點設備間的數據傳輸存在安全風險。因此，亟需一種能夠提高LoRa傳感網絡系統中各個節點設備間進行數據傳輸時安全性的方法。

發明內容

本申請實施例提供了一種量子密鑰同步方法和遠距離無線電傳感網絡系統，解決了遠距離無線電傳感網絡系統中各個節點設備間數據傳輸時安全性較差的技術問題。

第一方面，本申請實施例提供一種量子密鑰同步方法，包括：

接入節點設備通過離線方式接收量子隨機數生成設備生成的量子加密密鑰，所述接入節點設備設置有密鑰注入串口，通過密鑰注入串口離線接收量子隨機數生成設備注入的量子加密密鑰；

所述接入節點設備向匯聚節點設備發起密鑰同步消息，以使匯聚節點設備在通過離線方式獲取到量子隨機數生成設備生成的量子加密密鑰后，根據所述密鑰同步消息，將新接收到的所述量子加密密鑰作為用于數據加密的密鑰。在一種可行的實現方式中，量子密鑰同步方法，還包括：

所述接入節點設備向所述匯聚節點設備發起密鑰同步消息之后，還包括：

在每個下行時隙向所述匯聚節點設備發送第一目標更新時長和發送所述第一目標更新時長的第一發送時刻，以使所述匯聚節點設備在接收到所述密鑰同步消息之后，在距離所述第一發送時刻的時長達到所述第一目標更新時長時，將新接收到的所述量子加密密鑰作為用于數據加密的密鑰。

在一種可行的實現方式中，量子密鑰同步方法，還包括：

所述接入節點設備對所述量子加密密鑰進行分組，得到多組子密鑰，各組所述子密鑰對應不同的分組序號；

在接收到通信指令時，所述接入節點設備生成第一目標分組序號；所述第一目標分組序號為各組所述子密鑰的分組序號中的其中一個；

所述接入節點設備基于所述第一目標分組序號，查找所述多組子密鑰中的第一目標子密鑰，基于所述第一目標子密鑰對所述通信指令對應的第一待傳輸數據進行加密，生成第一加密數據，并將所述第一加密數據和所述第一目標分組序號發送至匯聚節點設備，以使所述匯聚節點設備基于所述第一目標分組序號對所述第一加密數據進行解密；

在一種可行的實現方式中，接入節點設備接收量子隨機數生成設備生成的量子加密密鑰，包括：

所述接入節點設備在接收到所述匯聚節點設備發送的第二加密數據和第二目標分組序號時，所述接入節點設備基于所述第二目標分組序號在本地查找對應的第二目標子密鑰；

所述接入節點設備根據所述第二目標子密鑰對所述第二加密數據進行解密，得到目標傳輸數據。