[发明专利]一种基于区块链的量子密钥分配方法

权利要求书

1.一种基于区块链的量子密钥分配方法，其特征是应用于由区块链、用户U_a、用户U_b、设置在所述用户U_a附近的密钥池C₁、设置在所述用户U_b附近的密钥池C₂、以及密钥池C₁的管理者M₁、密钥池C₂的管理者M₂所组成的公开网络环境中，令所述用户U_a附近的密钥池C₁和所述用户U_b附近的密钥池C₂配置相同，并通过公开的量子通道相连；所述量子密钥分配方法是按照如下步骤进行：

步骤1：初始化阶段：

所述用户U_a附近的密钥池C₁和所述用户U_b附近的密钥池C₂调用量子密钥分配协议并分别生成密钥流后，按照顺序存储结构按序分别存放在所述用户U_a附近的密钥池C₁和所述用户U_b附近的密钥池C₂中；

所述密钥池C₁的管理者M₁管理用户U_a附近的密钥池C₁的尾指针，所述密钥池C₂的管理者M₂管理所述用户U_b附近的密钥池C₂的尾指针；

所述用户U_a和所述密钥池C₁的管理者M₁共享一对密钥，所述用户U_b和所述密钥池C₂的管理者M₂共享一对密钥；

步骤2：所述用户U_a作为请求者主动向所述密钥池C₁的管理者M₁发送申请密钥流请求消息；所述请求消息包括：请求者身份信息、使用者身份信息、申请密钥流长度；

步骤3：所述密钥池C₁的管理者M₁验证所述用户U_a身份信息合法后，执行步骤4；否则终止；

步骤4：所述密钥池C₁的管理者M₁从所述用户U_a附近的密钥池C₁提取符合所述用户U_a要求的密钥流并制作成密钥卡X_a，所述密钥卡X_a上的信息包括：密钥流长度、请求者身份信息、使用者身份信息、密钥内容、所述密钥池C₁的管理者M₁的签名；

步骤5：所述密钥池C₁的管理者M₁通知所述用户U_a取密钥卡X_a；

步骤6：所述用户U_a利用自身身份信息到所述密钥池C₁的管理者M₁处取回密钥卡X_a；

步骤7：所述密钥池C₁的管理者M₁向所述区块链发送交易信息，记录所述用户U_a的密钥流分配；所述交易信息包括：密钥流长度、密钥流起始地址、密钥流终止地址、请求者身份信息、使用者身份信息、所述密钥池C₁的管理者M₁的签名；

步骤8：所述用户U_a通知所述用户U_b作为使用者去所述密钥池C₂的管理者M₂处取密钥卡X_b；

步骤9：所述用户U_b利用自身身份信息去所述密钥池C₂的管理者M₂处取密钥卡X_b；所述密钥池C₂的管理者M₂验证所述用户U_b的身份信息合法，执行步骤10；否则终止；

步骤10：所述密钥池C₂的管理者M₂查询区块链上包含所述用户U_a和所述用户U_b的交易信息，从所述用户U_b附近的密钥池C₂提取符合区块链中记录交易信息的密钥流并制作成密钥卡X_b；

步骤11：所述用户U_b取回密钥卡X_b，所述密钥卡X_b上的信息包括：密钥流长度、请求者身份信息、使用者身份信息、密钥内容、所述密钥池C₂的管理者M₂的签名；

步骤12：所述用户U_a根据事先与密钥池C₁的管理者M₁共享的密钥对，通过验证密钥池C₁的管理者M₁的签名来验证密钥卡X_a，所述用户U_b根据事先与所述密钥池C₂的管理者M₂共享的密钥对，通过验证密钥池C₂的管理者M₂的签名来验证密钥卡X_b，若验证均通过，则所述用户U_a与所述用户U_b利用各自的密钥流进行安全通信；否则，无法进行安全通信；

步骤13：密钥池C₁的管理者M₁更新用户U_a附近的密钥池C₁的存储地址；所述密钥池C₂的管理者M₂更新用户U_b附近的密钥池C₂的存储地址；其中，密钥池C₁的管理者M₁根据区块链上的交易信息更新尾指针的位置，从而更新用户U_a附近的密钥池C₁的存储地址；密钥池C₂的管理者M₂根据区块链上的交易信息更新尾指针的位置，从而更新用户U_b附近的密钥池C₂的存储地址。