[发明专利]一种灵活的量子安全移动通信方法

权利要求书

1.一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、移动终端注册入网，QKD节点申请获取QBK并建立服务绑定关系列表：

(1)移动终端就近向一个QKD节点申请入网，获得唯一的量子身份号、主密钥和身份认证密钥；

(2)移动终端向QKD节点申请QBK；

(3)QKD节点为移动终端注入QBK，并创建与移动终端之间的服务绑定关系列表：移动终端的量子身份号、具有绑定关系QKD节点的地址、量子基础密钥的余量；

(4)然后QKD节点将收集到的移动终端的注册信息利用该QKD节点与QKMC或QKMC分中心之间的共享量子密钥加密后发给QKMC或QKMC分中心；

步骤二、移动终端向QKMC或QKMC分中心申请会话密钥，QKMC或QKMC分中心查找移动终端所绑定的QKD节点，并向QKD节点发送服务指令；

步骤三、QKD节点分别采用与QKMC或QKMC分中心共享的量子密钥，加密所绑定移动终端的QBK子密钥，并把得到的加密数据发给QKMC或QKMC分中心；

步骤四、QKMC或QKMC分中心解密得到QKD节点所绑定的移动终端的QBK的子密钥，并产生会话密钥R，然后分别利用各子密钥加密R后并发给对应的移动终端；各移动终端分别解密得到R，作为本次通信的会话密钥；

步骤五、各QKD节点及其绑定的移动终端、QKMC或QKMC分中心分别删除使用过的密钥数据，并更新服务绑定关系列表，各QKD节点更新节点状态信息。

2.根据权利要求1所述的一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：所述QBK为利用量子随机数发生器产生的随机数，所述随机数可被分割为多个子密钥。

3.根据权利要求1所述的一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：所述QKMC或QKMC分中心由QKD节点、量子网络管理系统和量子密钥管理与服务系统构成，所述QKMC或QKMC分中心基于QKD节点当前状态及其在网络中的分布情况，根据量子网络管理策略面向全网统一提供量子网络管理、量子密钥管理和会话密钥分配；所述量子网络管理策略包括：

(a)对于树形拓扑结构的多层级QKD网络，把其根节点作为QKMC，把关键子节点作为QKMC分中心；(b)对于不规则拓扑结构的QKD网络，把QKD网络的核心节点作为QKMC，把区域子网的核心节点作为QKMC分中心。

4.根据权利要求1所述的一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：所述QKD节点的当前状态指标包括：

(1)反映该节点当前负担的业务密钥生成任务的繁重状态的指标，该指标是一个量化的指标，包括：

(1-1)该节点的额定业务密钥生成速率；

(1-2)该节点当前正在为多少组保密通信业务生成业务密钥；

(1-3)该节点当前总共还有多少业务密钥量待生成；

(1-4)被指定由该节点生成的业务密钥中，各组业务密钥的实际生成速率与消耗速率；

(1-5)被指定由该节点生成的业务密钥中，各组业务密钥的已生成数量与已消耗数量；

(2)反映该节点在量子密钥分配网络中当前所处的位置状态的指标，该指标是一个量化的指标，包括：

(2-1)该节点与其他多少个节点间拥有量子信道，能够产生共享密钥；

(2-2)该节点与其他节点间的跳数；

(3)以上7个状态指标中的一项或几项的任意组合。

5.根据权利要求1所述的一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：在会话密钥协商过程中所涉及的量子密钥中继链路至少包含QKMC、主叫移动终端所绑定的QKMC分中心或被叫移动终端所绑定的QKMC分中心中的一个。

6.根据权利要求5所述的一种灵活的量子安全移动通信方法，其特征在于：对于主叫和被叫移动终端所绑定的QKD节点都直接绑定QKMC的情况，直接由QKMC提供服务；对于主叫和被叫移动终端所绑定的QKD节点同属于一个QKMC分中心的情况，直接指定该QKMC分中心提供服务。