[发明专利]一种量子密钥分发方法及装置

说明书

本申请公开了一种量子密钥分发方法，包括：接收来自请求方的量子密钥获取请求；从为所述请求方分配的子密钥池中获取与请求长度相符的密钥序列；将所述密钥序列返回给所述请求方。本申请同时提供一种量子密钥分发装置。采用本申请提供的方法，由于为请求方分配了与之对应的子密钥池，因此在接收到来自请求方的密钥获取请求后可以从所述子密钥池中获取密钥序列，而不必从公共密钥池中获取密钥序列，相当于将对公共资源的竞争转换为对私有资源的访问，在密钥获取请求大量并发的应用场景下，可以大大减少对公共密钥池的竞争，充分地利用多线程和/或异步处理的优势，提高密钥管理程序的并发处理能力，从而提升其服务能力和服务质量。

技术领域

本申请涉及量子密钥技术，具体涉及一种量子密钥分法方法。本申请同时涉及一种量子密钥分发装置。

背景技术

量子力学的发展是人类在过去的一百多年里最伟大的科学发现和进步。随着对量子力学认识的深入，量子力学相关技术开始逐渐应用到了人类生活中的方方面面。其中量子力学在密码学领域的应用取得了较大的发展与突破，很多机构实现了完整的量子密钥分发系统。

一个完整的量子密钥分发系统由三个部分组成：量子引擎(Quantum Engine)、密钥管理(Key Management)和有加密需求的应用程序(Cryptographic App)，三个部分之间相对独立，同时在功能上构成一个从上至下的分层调用结构。量子密钥分发系统的架构如图1所示，其中，Quantum Engine实现了单光子的收发、随机数生成、初始密钥筛选、误码纠错、隐私放大以及安全认证等功能，完成密钥的协商生成过程，然后将生成的密钥序列传递到对应的密钥管理程序并存储在密钥池中。由密钥管理模块实现对密钥的管理以及响应应用程序的请求。

当有多个请求方(例如：应用程序或者应用程序中的线程)并发向密钥管理程序请求密钥序列的时候，密钥管理程序通常可以采用多线程和/或异步处理方式处理密钥获取请求，但是由于密钥池是共享资源，密钥管理模块对每个请求的响应都需要从该密钥池中获取密钥，所以最终所有的处理过程会在密钥池前串行的排起长队，即：处理某一个请求的时候挂起其他的请求，直到当前请求处理完毕，再开始处理下一个请求。也就是说，所有的请求以串行方式获取响应，得到需要的密钥序列。

由此可见，在大量密钥获取请求并发的应用场景下，会引起对密钥池的强烈竞争，请求越多，每个请求得到响应的平均等待时间就会越长，甚至等待时间可能随着密钥请求数量的增长呈指数级增长，导致密钥管理程序无法快速响应应用程序的请求，密钥分发的服务能力大幅下降，甚至无法满足应用程序的需求。

发明内容

本申请实施例提供一种量子密钥分发方法，以解决在大量密钥获取请求并发的场景下、由于对密钥池资源的竞争而导致无法快速响应的问题。本申请实施例还提供一种量子密钥分发装置。

本申请提供一种量子密钥分发方法，包括：

接收来自请求方的量子密钥获取请求；

从为所述请求方分配的子密钥池中获取与请求长度相符的密钥序列；

将所述密钥序列返回给所述请求方。

可选的，所述请求方请求固定长度的密钥序列；所述子密钥池包括：以密钥块为基本单元的子密钥池，所述密钥块包含的密钥序列的长度与所述固定长度一致；

所述从为所述请求方分配的子密钥池中获取与请求长度相符的密钥序列，包括：从为所述请求方分配的子密钥池中获取密钥块，并将所述密钥块包含的密钥序列作为待返回给所述请求方的密钥序列。

可选的，所述请求方包括：执行密钥获取操作的一对对等实体中的主动发起方；所述方法在与所述主动发起方对应的密钥管理程序中实施。

可选的，在所述接收来自请求方的量子密钥获取请求之后，在所述从为所述请求方分配的子密钥池中获取与请求长度相符的密钥序列之前，包括：