[发明专利]一种安全高效的量子密钥服务方法

摘要

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。

主权项

1.一种安全高效的量子密钥服务方法，其特征在于：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，将量子密钥服务系统A与量子密钥服务系统B间的共享密钥K_AB中的数据按照密钥分组长度进行分割，形成规模为U*V的矩阵M_AB(U,V)＝{m_uv}，其中m_uv是与密钥分组长度一致的比特序列，u∈[0,U‑1]，v∈[0,V‑1])；U、V分别为量子密钥服务系统A、B服务的应用系统数量；最后，按节点关系、密钥长度增加相应的密钥索引号，并将矩阵M_AB(U,V)中的数据进行安全存储；然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。