[发明专利]一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统

权利要求书

1.一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统，包括，联盟链的多个共识节点、多个非共识节点、虚拟量子链路切片数据库、1个或多个随机数分组服务器，其特征在于：虚拟量子链路切片数据库存放在联盟链网络或互联网上，所述多个共识节点分别保存与所述虚拟量子链路切片数据库关联的多个量子密钥分组，随机数分组服务器为所述非共识节点分别提供随机数分组；所述共识节点基于所述虚拟量子链路切片数据库和所述量子密钥分组协商共识节点之间的共享量子密钥，基于所述虚拟量子链路切片数据库、所述量子密钥分组和所述随机数分组协商共识节点与非共识节点之间、非共识节点之间的共享量子密钥；共识节点之间、非共识节点之间、共识节点与非共识节点之间采用所述共享量子密钥进行加密通信或替换/更新联盟链网络中的对称密钥；其中，虚拟量子链路切片是由任意两个共识节点之间的两个量子密钥分组的异或值及其标识构成，多个虚拟量子链路切片构成虚拟量子链路切片数据库；所述量子密钥分组通过相应共识节点与相邻节点协商获得，并与相应的虚拟量子链路切片关联；

所述共识节点基于所述虚拟量子链路切片数据库和所述量子密钥分组协商共识节点之间的共享量子密钥包括：第一共识节点从所述虚拟量子链路切片数据库中选取一个虚拟量子链路切片中的与两个共识节点关联的一个异或值，第一共识节点把其存储的相应量子密钥分组与所述一个异或值的异或值作为共享量子密钥，第二共识节点把其存储的相应量子密钥分组作为第一共识节点之间的共享量子密钥；

基于所述虚拟量子链路切片数据库、所述量子密钥分组和所述随机数分组协商共识节点与非共识节点之间的共享量子密钥包括：假定所述第一共识节点为一个非共识节点提供了一个随机数分组，则，所述第一共识节点把一个共享量子密钥与所述一个随机数分组的异或值发送给所述一个非共识节点，所述一个非共识节点再通过异或计算获得所述一个共享量子密钥，并把所述一个共享量子密钥作为第二共识节点与所述一个非共识节点之间的共享量子密钥；基于所述虚拟量子链路切片数据库、所述量子密钥分组和所述随机数分组协商非共识节点之间的共享量子密钥包括：假定所述第一共识节点为第一非共识节点提供了第一随机数分组，所述第二共识节点为第二非共识节点提供了第二随机数分组，所述第一共识节点和所述第二共识节点分别把一个共享量子密钥与第一和第二随机数分组的异或值分别发送给第一非共识节点和第二非共识节点，第一非共识节点和第二非共识节点分别进行相应的异或运算得到所述一个共享量子密钥。

2.根据权利要求1所述的一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统，其特征在于，包括：与共识节点关联的虚拟量子密钥分发链路网络，所述虚拟量子密钥分发链路网络用于产生虚拟量子链路切片；其中，与共识节点关联的虚拟量子密钥分发链路网络由共识节点所关联的量子服务节点组成，并作为联盟链的一部分。

3.根据权利要求1所述的一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统，其特征在于，所述随机数分组服务器包括以下任意一种：与共识节点集成于一体的设备、与量子密钥分发系统集成于一体的设备、独立的随机数分组服务设备。

4.根据权利要求2所述的一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统，其特征在于，共识节点与所关联的虚拟量子密钥分发链路网络之间采用逻辑隔离或物理隔离。

5.根据权利要求3所述的一种采用量子密钥提升安全性的联盟链系统，其特征在于，所述随机数分组服务器采用在线或离线方式为非共识节点提供随机数分组注入服务。