[发明专利]一种基于量子安全密钥的邮件传输系统和传输方法

权利要求书

1.一种基于量子安全密钥的邮件传输方法，采用基于量子安全密钥的邮件传输系统，该基于量子安全密钥的邮件传输系统包括：

邮箱系统，用于提供收发邮件的功能；

量子随机数发生器，用于生成量子密钥；

量子交换密码机，用于提供密钥服务，量子交换密码机内预先存储有密钥，并存储在该量子交换密码机内，与量子安全芯片内的密钥为对称密钥；

量子安全芯片，存储量子安全密钥，每个量子安全芯片内存储的密钥和量子交换密码机内预先存储的密钥是对称密钥；

邮件收发设备，用于邮件的收发；

其特征在于：量子交换密码机接收量子随机数发生器发出的量子密钥，该密钥为量子随机数生成器预生成的密钥；量子密钥充注机，与量子交换密码机的输出端连接，用于充注量子密钥；量子密码管理服务系统，通过网络分别与邮箱系统和量子安全芯片实现数据交互，量子密码管理服务系统直接连接量子密码交换机，用于提供邮件加密密钥以及身份认证功能；量子安全芯片中的安全密钥通过网络和量子密码管理服务系统进行对称实体认证；所述量子安全芯片内置或者外接于该邮件收发设备；

该传输的方法包括下述步骤：

S1、发送或接收邮件前，邮件收发设备通过量子密码管理服务系统进行身份验证，邮件收发设备读取量子安全芯片内预置的量子安全密钥和量子密码管理服务系统进行对称实体身份认证，最后返回认证结果；

S2、用户经过步骤S1登录认证完成后，需要收发邮件时，发件人需要使用量子安全芯片中预置的密钥向量子密码管理服务系统提出申请获取邮件加密密钥，量子密码管理服务系统将使用预置的与量子安全芯片中预置的密钥的对称密钥对邮件加密密钥进行加密后发送给收件人，邮件系统收到对邮件加密密钥进行加密的邮件后进行平台存储，收件人使用邮件收发设备内置量子安全密钥对邮件加密密钥进行解密，获取邮件加密密钥，并发送邮件。

2.如权利要求1所述的基于量子安全密钥的邮件传输方法，其特征在于：步骤S1中对称实体身份认证的具体过程为：

S11、用户在邮件收发设备上打开邮箱应用，输入账号密码进行邮箱应用的登录授权，登录邮箱；

S12、邮件收发设备通过内置的量子安全芯片和量子密码管理服务系统使用GB/T15843.2标准基于对称密钥进行实体认证，用户登录认证完后进入步骤S2。

3.如权利要求1或2所述的基于量子安全密钥的邮件传输方法，其特征在于：步骤S1中对称实体身份认证的具体过程为：

S12a、检测内置于邮件收发设备的量子安全芯片是否在量子密码管理服务系统登录有效期内，在有效期内的，直接进入步骤S2，不在有效期内的，其邮件收发设备通过内置的量子安全芯片和量子密码管理服务系统基于对称密钥进行实体认证；

S12b、用户登录认证过程完成，每次认证后量子密码管理服务系统的登录有效期为预先设置时间。

4.如权利要求1所述的基于量子安全密钥的邮件传输方法，其特征在于：步骤S1中对称实体身份认证的具体过程为：

步骤S121、用户登录完成后邮件收发设备自动向量子安全芯片发送认证请求；

步骤S122、量子安全芯片返回量子密钥及该量子密钥所在的序列Z-1至邮件收发设备；

步骤S123、邮件收发设备发送认证请求以及量子安全芯片返回的量子密钥序列Z-1至量子密码管理服务系统；

步骤S124、量子密码管理服务系统通过量子密钥交换密码机查找所述量子密钥序列Z-1对应的密钥；

步骤S125、量子密钥交换密码机返回所述量子密钥序列Z-1对应的密钥，即对称密钥至量子密码管理服务系统；

步骤S126、量子密码管理服务系统采用约好的方案，用所述量子密钥序列Z-1对应的密钥加密发送给邮件收发设备，用于验证量子密码管理服务系统是本人；

步骤S127、邮件收发设备采用约好的方案，使用所述量子密钥序列Z-1对应的密钥加密发送给量子密码管理服务系统，用于验证邮件收发设备是本人；

步骤S128、双方通过均验证后，量子密码管理服务系统加密发送认证结果至邮件收发设备。