[发明专利]量子加密通信方法、设备及计算机可读存储介质

说明书

本发明介绍了一种量子加密通信方法、设备及计算机可读存储介质，该方法包括：将携带有密钥读取标识的密钥获取报文发送至量子密钥分发网络QKDN中的第一量子密钥服务器QKS，以供第一QKS通过QKDN中的第二QKS将所述密钥读取标识以及与所述密钥读取标识对应的密钥发送至CCN中的第二QCCD；接收第一QKS反馈回的密钥，并将所述密钥读取标识以及利用所述密钥加密后的通信会话报文发送至第二QCCD，以供第二QCCD查找与所述密钥读取标识对应的密钥，并利用查找到的密钥对加密后的通信会话报文进行解密；其中，所述密钥读取标识包括：安全参数索引SPI位，和SPI轮数位。本发明解决了在现有的量子加密通信过程中出现的频繁终止旧会话并生成新会话的问题。

技术领域

本发明涉及量子密钥通信技术领域，尤其涉及一种量子加密通信方法、设备及计算机可读存储介质。

背景技术

中国电信量子加密通信网络系统如图1所示：其中QKS(Quantum Key Server，量子密钥服务器)是QKDN(Quantum Key Distribution Network，量子密钥分发网络)的组件，主要功能是向QCCD(Quantum Cryptographic Communication Device，量子加密通信设备)提供量子密钥服务；QCCD利用量子密钥，通过CCN(Classical Communication Network，经典通信网络)完成量子加密通信服务；QKS设备与QCCD设备之间的接口称为QK_API(QuantumKey Application Interface，量子密钥应用接口)。以典型的组网为例，QKS是一台PC服务器，安装了量子密钥服务端程序，QKDN是连接两台QKS的网络。QCCD是支持IPsec(InternetProtocolSecurity，Internet协议安全性)功能的路由器，CCN是连接两台QCCD的网络。QKS设备与QCCD设备之间按照QK_API定义的格式发送报文交互。

CCN中的两个QCCD之间在进行通信会话之前，QCCD需要从QKS中获取密钥，以通过获取到的密钥对通信会话内容进行加密。在两个QCCD之间的通信会话报文中需要添加密钥获取标识。密钥获取标识用于索引密钥，接收端会根据发送端在通信会话报文中添加的密钥获取标识查找对应的密钥，从而进行通信会话报文的解密和认证。在现有技术中使用SPI(Security Parameter Index，安全参数索引)的值作为密钥获取标识，但是SPI通常为连续的有限数值，例如300-350。量子加密通信协议中规定，在一个会话中，密钥读取标识不能重复。因此，每当SPI的值被轮询完一次后，QCCD需要结束当前的加密通信会话，并启动新的加密通信会话。如果密钥更新间隔较短，就会频繁终止旧会话并生成新会话。而且QCCD与QKS之间需要同时维护多个会话，造成QCCD与QKS之间会增加很多报文交互，导致QKS的处理负荷加大。目前，QKS处理性能较差，实际应用时可能出现报文拥塞的情况，大大增加获取密钥失败的概率。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种量子加密通信方法、设备及计算机可读存储介质，解决了在现有的量子加密通信过程中出现的频繁终止旧会话并生成新会话的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种量子加密通信方法，应用于经典通信网络CCN中的第一量子加密通信设备QCCD，所述方法包括：

将携带有密钥读取标识的密钥获取报文发送至量子密钥分发网络QKDN中的第一量子密钥服务器QKS；

接收第一QKS反馈回的密钥，并将所述密钥读取标识以及利用所述密钥加密后的通信会话报文发送至第二QCCD，以供第二QCCD查找与所述密钥读取标识对应的密钥，并利用查找到的密钥对加密后的通信会话报文进行解密；

其中，所述密钥读取标识包括：安全参数索引SPI位，和SPI轮数位。

可选的，在将携带有密钥读取标识的密钥获取报文发送至量子密钥分发网络QKDN中的第一量子密钥服务器QKS之前，所述方法还包括：