[发明专利]用于电动汽车智能充电网络安全通信的量子密钥分配系统

权利要求书

1.一种用于电动汽车智能充电网络安全通信的量子密钥分配系统，所述系统包括运营管理中心，所述运营管理中心包括子运营管理中心和总部运营管理中心；所述总部运营管理中心包括总部级密钥分配中心(KDC)；所述子运营管理中心包括地区级KDC；所述系统还包括充电站；依次用经典信道和量子信道连接所述各级管理中心；其特征在于，所述系统基于分级KDC模式实现量子密钥分配。

2.根据权利要求1的所述量子密钥分配系统，其特征在于，所述系统中的上一级对下一级用密钥分配单元分配量子密钥；所述密钥分配单元包括：所述运营管理中心的密钥管理模块(1)和所述充电站的密钥管理模块(2)；所述密钥管理模块(1)和所述密钥管理模块(2)之间通过经典信道相互进行通信以及数据、指令的传输；所述密钥管理模块(1)通过量子信道向所述密钥管理模块(2)提供密钥。

3.如权利要求1所述的量子密钥分配系统，其特征在于，在所述子运营管理中心之间、所述子运营管理中心和所述总部运营管理中心之间以波分复用的方式在量子信道中完成用于数据加密的密钥分配。

4.如权利要求3所述的量子密钥分配系统，其特征在于，所述子运营管理中心中的所述地区级KDC分别向所述充电站分配量子密钥：在所述充电站之间分配密钥K，则地区级KDC使用量子密钥对所述密钥K加密，得到加密后的密钥K’；加密后的密钥K’通过经典信道分别发送给所述充电站；在得到加密后的密钥K’后，所述充电站使用分配到的所述量子密钥对加密后的密钥K’进行解密，得到所述密钥K。

5.如权利要求3所述的量子密钥分配系统，其特征在于，所述总部级KDC分别向所述子运营管理中心分配量子密钥：在所述子运营管理中心之间分配密钥K，则总部级KDC分别使用量子密钥对所述密钥K加密，得到加密后的密钥K’；加密后的密钥K’通过经典信道分别发送给所述子运营管理中心；在得到加密后的密钥K’后，所述子运营管理中心使用分配到的所述量子密钥对加密后的密钥K’进行解密，得到所述密钥K。

6.如权利要求2所述的量子密钥分配系统，其特征在于，所述密钥管理模块(1)通过量子信道向所述密钥管理模块(2)提供密钥的具体过程为：所述密钥管理模块(1)从4个量子态中随机选择一个，并且通过量子信道发送给所述密钥管理模块(2)；所述密钥管理模块(2)随机选择一个测量基来测量，并且得到一个结果；所述密钥管理模块(1)和所述密钥管理模块(2)分别记录自己选择的和测量的结果，并通过经典信道相互比对，最后删除那些选错了测量基的结果，以在所述密钥管理模块(1)和所述密钥管理模块(2)之间建立起最终的密钥。

7.如权利要求2所述的量子密钥分配系统，其特征在于，所述密钥管理模块(1)和所述密钥管理模块(2)分别包括处理器、密钥池、加密/解密模块以及光源或光探测器；所述密钥管理模块(1)和所述密钥管理模块(2)中的所述处理器、所述密钥池、所述加密/解密模块以及所述光源或光探测器均通过各自的内部总线相互连接。

8.如权利要求7的所述的量子密钥分配系统，其特征在于，所述处理器负责功能模块的管理，包括接受密钥分配请求，建立密钥分配连接及对密钥池的调度；密钥池用来存储密钥，包括在相邻节点之间分配的量子密钥以及在非相邻节点之间分配的密钥；加密/解密模块使用相应的加密密钥对要传输的信息进行加密或者解密处理；所述光源或光探测器用于产生所述密钥分配单元使用的光量子信号。