[发明专利]一种高速量子密钥分发系统及方法

权利要求书

1.一种高速量子密钥分发系统，其包括中心端和多个用户端；

所述中心端包括密钥管理系统、量子随机数发生装置和量子密钥分发设备；

所述用户端包括密钥管理终端和量子密钥分发设备；

所述用户端的量子密钥分发设备与中心端的量子密钥分发设备通过量子网络形成连接，用于在两者之间分发共享量子密钥；

所述量子随机数发生装置用于生成量子随机数；

所述中心端的密钥管理系统被设置用于利用所述共享量子密钥对所述量子随机数进行加密，并通过经典网络将加密的量子随机数发送给所述用户端的密钥管理终端；

所述用户端的密钥管理终端被设置用于利用所述共享量子密钥对加密的量子随机数进行解密以获得所述量子随机数，其中，所述量子随机数用于所述用户端之间的保密通信。

2.如权利要求1所述的高速量子密钥分发系统，其中，所述密钥管理终端包括密钥缓存模块和密钥服务模块；

所述密钥缓存模块被设置用于对所述量子随机数进行缓存管理；

所述密钥服务模块被设置用于从所述密钥缓存模块获取所述量子随机数，并响应于用户端应用的密钥请求向其输出所述量子随机数。

3.如权利要求2所述的高速量子密钥分发系统，其中，所述密钥管理终端还包括用于实现用户端应用之间认证的认证模块。

4.如权利要求1所述的高速量子密钥分发系统，其中，所述密钥管理系统包括主密钥管理模块和工作密钥管理模块；

所述主密钥管理模块被设置用于调配所述用户端的密钥管理终端，以控制所述共享量子密钥的生成；

所述工作密钥管理模块被设置用于控制所述量子随机数的生成、加密及输出。

5.如权利要求4所述的高速量子密钥分发系统，其中，所述密钥管理系统还包括用于实现用户端的密钥管理终端认证的认证模块。

6.如权利要求2-5中任一项所述的高速量子密钥分发系统，其中，所述中心端和用户端还包括初始化模块，其用于对网络连接确认的初始化工作。

7.一种高速的量子密钥分发方法，其用于在第一用户端和第二用户端之间分发工作密钥；

所述量子密钥分发方法包括主密钥生成步骤、工作密钥生成步骤和工作密钥分发步骤；

在所述主密钥生成步骤中，由中心端借助量子网络与所述第一用户端生成第一共享量子密钥，以及与所述第二用户端生成第二共享量子密钥；

在所述工作密钥生成步骤中，由所述中心端生成量子随机数；

在所述工作密钥分发步骤中，由所述中心端利用所述第一共享量子密钥对所述量子随机数加密，并通过经典网络将加密的量子随机数发送给所述第一用户端，所述第一用户端利用所述第一共享量子密钥对所述加密的量子随机数进行解密以获得所述量子随机数；并且，由所述中心端利用所述第二共享量子密钥对所述量子随机数加密，并通过经典网络将加密的量子随机数发送给所述第二用户端，所述第二用户端利用所述第二共享量子密钥对所述加密的量子随机数进行解密以获得所述量子随机数，其中，所述量子随机数作为工作密钥用于所述第一用户端和第二用户端之间的加密通信。

8.如权利要求7所述的量子密钥分发方法，其还包括密钥请求步骤，且所述中心端包括量子随机数发生装置、量子密钥分发设备和密钥管理系统，所述用户端包括应用、量子密钥分发设备和密钥管理终端；其中，

在所述密钥请求步骤中，由所述用户端的应用触发密钥管理终端向所述中心端的密钥管理系统发送密钥分发请求，所述密钥管理系统在针对所述密钥分发请求进行验证和授权后向所述用户端的密钥管理终端下发响应指令，所述用户端的密钥管理终端根据所述响应指令向其量子密钥分发设备下发密钥协商指令，所述中心端的密钥管理系统向量子随机数发生装置下发随机数生成指令；并且，

在所述主密钥生成步骤中，所述用户端的量子密钥分发设备和中心端的量子密钥分发设备根据所述密钥协商指令，协商生成所述共享量子密钥；

在所述工作密钥生成步骤中，所述中心端的量子随机数发生装置根据所述量子随机数生成指令生成所述量子随机数。