[发明专利]一种安全高效的量子密钥服务方法

说明书

本发明公开了一种安全高效的量子密钥服务方法，旨在解决量子密钥从QKD网络到传统保密通信网络的跨域服务的灵活性、安全性和效率问题，即采用专用接口实现量子密钥的实时接入与适配，采用跨域隔离实现量子密钥处理的物理安全性，采用集中编排和分布式加密摆渡实现量子密钥安全高效服务。本发明通过在QKD节点部署量子密钥服务系统，并基于传统保密通信网络为区域范围内的用户提供安全高效的量子密钥服务，同时解决量子密钥服务的安全性、灵活性和效率问题。本发明基于其更高的安全性、更方便的应用接入、更灵活的服务模式，在党、政、工控、金融、军事等领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种安全高效的量子密钥服务方法。

背景技术

量子密钥分发(QKD)是一种新型的随机密钥在线安全分发技术，它基于量子测不准原理和不可克隆定理，利用微观粒子的量子态作为信息载体，通过量子信道实现物理安全的密钥分发。QKD在提升密钥分发安全性和实时性等方面具有显著优势。在国家相关产业政策的激励下，在网络空间安全技术快速发展的背景下，以QKD网络部署和融合应用体系建设为主体的量子通信产业发展步入快速发展时期。由于QKD网络在技术体系上相对独立，很难实现与传统保密通信网络在光纤信道中的同路传输，很难与传统通信系统进行安全无缝对接。为了推进QKD技术的应用并大幅度提升传统保密通信系统的安全性，需要解决量子密钥服务的安全性、灵活性和效率问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种安全高效的量子密钥服务方法，旨在解决量子密钥从QKD网络到传统保密通信网络的跨域服务的灵活性、安全性和效率问题，即采用专用接口实现量子密钥的实时接入与适配，采用跨域隔离实现量子密钥处理的物理安全性，采用集中编排和分布式加密摆渡实现量子密钥安全高效服务。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种安全高效的量子密钥服务方法，包括如下步骤：

步骤一、发起端代理服务器A向响应端代理服务器B发起会话请求，在完成相互认证后，协商量子密钥的参数，并分别向量子密钥服务系统A和量子密钥服务系统B请求量子密钥；

步骤二、量子密钥服务系统A和量子密钥服务系统B分别与代理服务器A和代理服务器B进行认证和量子密钥参数确认，并在通过认证和参数确认后，分别向QKD节点A和QKD节点B请求量子密钥；否则，重新申请；

步骤三、QKD节点A和QKD节点B在完成相互认证后，实时协商量子密钥或从量子密钥池中读取具有相同索引号的量子密钥，然后分别输出到量子密钥服务系统A和量子密钥服务系统B，并在输出后分别安全删除所述量子密钥；

步骤四、量子密钥服务系统A和量子密钥服务系统B对通过检测和校验的量子密钥进行编排后，分别将具有相同密钥索引号的量子密钥加密摆渡给代理服务器A和代理服务器B，并在加密摆渡后分别安全删除所述量子密钥并更新索引；

步骤五、代理服务器A和代理服务器B分别解密量子密钥数据，并在校验通过后分别将量子密钥注入到应用系统A和应用系统B中，或者根据相同的策略对量子密钥数据进行编排处理后注入到应用系统A和应用系统B中，或者重新加密后利用公共网络分别摆渡给应用系统A和应用系统B中，并在结束量子密钥服务过程后分别安全删除所述量子密钥；如果不能通过校验，则重新申请。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

1.实现与QKD网络的安全接入：专用接口，跨域隔离，多重安全机制。

2.实现量子密钥服务的灵活性：实时接入与适配、同步加密、用后即毁。

3.实现QKD网络与分布广泛的应用终端之间的快速对接：实时从QKD申请量子密钥，并通过传统保密通信网络快速注入应用终端。