[发明专利]用于量子密码网络的密钥管理和用户认证

权利要求书

1、一种在通过传统通信链路(TC-链路)连接的第一用户Alice和第二用户Bob之间建立安全通信链路的方法，包括如下步骤：

分别在量子密钥认证机构(QKCA)与Alice之间建立第一安全量子链路(Q-链路)以及在量子密钥认证机构(QKCA)与Bob之间建立第二安全量子链路(Q-链路)；

在QKCA处，产生真随机比特的集合R，并将集合R通过相应的Q-链路分配给Alice和Bob；以及

Alice和Bob利用集合R作为加密密钥通过TC-链路进行安全通信。

2、如权利要求1所述的方法，包括如下步骤：

在Alice处，利用集合R作为加密密钥对数据D进行加密以形成加密的数据D^＊，并通过TC-链路将D^＊直接发送给Bob；以及

在Bob处，接收D^＊并利用集合R作为解密密钥对D^＊进行解密以恢复数据D。

3、一种对量子网络(Q-网络)中通过新的Q-链路QL-AB’耦接的第一用户和第二用户进行认证的方法，包括如下步骤：

所述第一用户请求量子密钥认证机构(QKCA)允许通过直接Q-链路QL-AB’与所述第二用户通信；

QKCA通过相应的第一Q-链路和第二Q-链路向所述第一用户和所述第二用户提供真随机比特的集合R，所述第一Q-链路将所述第一用户连接到QKCA，所述第二Q-链路将所述第二用户连接到QKCA；以及

所述第一用户和所述第二用户利用集合R作为密钥，以通过新的Q-链路QL-AB’进行初始通信并对另一方进行认证。

4、如权利要求3所述的方法，其中，一旦认证了所述第一用户和所述第二用户，所述第一用户和所述第二用户中的每个就从QKCA获得量子密钥(Q-密钥)。

5、如权利要求3所述的方法，其中，一旦认证了所述第一用户和所述第二用户，就通过直接Q-链路QL-AB在所述第一用户和所述第二用户之间建立量子密钥(Q-密钥)。

6、一种在量子网络(Q-网络)中的第一用户Alice和第二用户Bob之间建立安全通信链路的方法，其中，Alice和Bob仅仅通过传统通信链路(TC-链路)直接通信，并通过相应的第一Q-链路和第二Q-链路与相应的第一和第二量子密钥认证机构(QKCA)直接通信，所述方法包括如下步骤：

通过第一Q-链路将真随机比特的集合R从第二QKCA发送到Bob；

通过连接第一QKCA和第二QKCA的第三Q-链路，将所述集合R从第二QKCA发送到第一QKCA；

通过第二Q-链路将所述集合R从第一QKCA发送到Alice；以及

Alice和Bob利用所述集合R作为密钥来加密信息并通过所述TC-链路发送信息。

7、一种用于量子网络(Q-网络)的密钥管理系统，包括：

集中式量子密钥认证机构(QKCA)，具有通过相应的量子链路(Q-链路)直接链接到所述QKCA并通过传统通信链路直接相互链接的多个用户U；

其中QKCA单元包括会话管理器和真随机数产生器，所述真随机数产生器进行操作以通过相应的两个或更多个Q-链路为两个或更多个用户U提供真随机比特的集合R；以及

其中所述两个或更多个用户U中的每个适于利用集合R作为密钥来与其它用户进行安全通信和认证。

8、一种在通过第一传统通信链路(TC-链路)连接的第一用户Alice和第二用户Bob之间建立安全通信链路的方法，包括如下步骤：

在量子密钥认证机构(QKCA)和Alice之间建立安全量子链路(Q-链路)；

在QKCA和Bob之间建立第二TC-链路；

在QKCA处，产生真随机比特的集合R，并将集合R通过所述Q-链路分配给Alice以及通过第二TC-链路分配给Bob；以及

Alice和Bob利用集合R作为加密密钥通过第一TC-链路进行安全通信。