[发明专利]一种量子中继节点的应用方法与装置

说明书

本发明提供了一种量子中继节点的应用方法，包括：量子中继节点与n个相邻量子节点分别协商m个共享量子密钥分组{QK_A_Bi_j，0≤in，0≤jm}，对每一个j（0≤jm），计算n个共享量子密钥分组{QK_A_Bi_j，0≤in}中所有任意两个共享量子密钥分组的异或值并创建相应的标识，为所述C(n,2)个虚拟节点路由状态创建节点标识，存储、或输出、或存储并输出所述C(n,2)个虚拟节点路由状态及其节点标识，或，由所述C(n,2)个虚拟节点路由状态及其节点标识所封装而成的数据文件，销毁所述共享量子密钥分组。本发明还提供了用于实现上述方法的一种量子中继节点的应用装置。本发明可以解决中继节点的路由并发冲突问题、中继节点的安全管理难度大的问题，具有良好的应用推广前景。

技术领域

本发明涉及量子网络的中继节点及应用技术领域，尤其涉及一种量子中继节点的应用方法与装置。

背景技术

由于缺少实用的不落地量子通信中继技术，通常在量子密钥分发(QKD)网络中采用量子可信中继技术。但是，在已公开的量子可信中继方案中，量子可信中继存在中继链路并发冲突、延迟较大等瓶颈问题，又因为被中继的量子密钥在量子中继节点落地，安全性基于所有参与可信中继的量子中继节点的安全性和可信性。即，一方面，量子中继节点存在量子中继链路并发冲突、延迟较大等问题，另一方面，量子中继节点的安全管理难度大。为了解决上述问题，对量子中继节点功能进行虚拟化或电子化是一个有效的创新解决方案。

发明内容

针对背景技术中量子可信中继及量子中继节点的技术缺陷，本发明提供了一种量子中继节点的应用方法与装置。本发明提供的一种量子中继节点的应用方法，包括：量子中继节点与相邻的n个目标量子节点中的每一个分别协商m个共享量子密钥分组(为方便起见，以下把上述n×m个共享量子密钥分组记为：{QK_A_Bi_j，0≤in，0≤jm}，其中，i、j、m和n都是整数，且，n大于1，m大于等于1，QK_A_Bi_j表示量子中继节点A与相邻的目标量子节点Bi协商的编号为j的共享量子密钥分组)；对每一个j（0≤jm），计算n个共享量子密钥分组{QK_A_Bi_j，0≤in}中所有任意两个共享量子密钥分组的异或值并创建相应的标识，即，计算{VRS_A_Bi_Bk=QK_A_Bi_j⊕QK_A_Bk_j，0≤in，0≤kn，ik}（其中，VRS_A_Bi_Bk=VRS_A_Bk_Bi，表示A分别与Bi和Bk所协商的共享量子密钥分组QK_A_Bi_j与QK_A_Bk_j的异或值，为方便起见，以下把上述异或值记作一个虚拟节点路由状态数据，把上述标识记作虚拟节点路由状态标识，把上述异或值及其标识记作一个虚拟节点路由状态）；销毁上述共享量子密钥分组{QK_A_Bi_j，0≤in}；为上述C(n,2)个虚拟节点路由状态创建节点标识，存储、或输出、或存储并输出上述C(n,2)个虚拟节点路由状态及其节点标识（为方便起见，以下把上述C(n,2)个虚拟节点路由状态及其节点标识记为一个虚拟中继节点状态，把上述节点标识记作虚拟中继节点状态标识）；或，进一步地，存储、或输出、或存储并输出由上述C(n,2)个虚拟节点路由状态及其节点标识所封装而成的数据文件。

可选地，上述方法还包括：在创建虚拟节点路由状态标识之前，获取全局编号，量子中继节点与相邻的目标量子节点对所协商的共享量子密钥分组及其所用于创建的虚拟节点路由状态的全局编号进行确认，如果上述量子中继节点的相邻的目标量子节点是量子中继节点或虚拟量子中继节点，则量子中继节点与相邻的目标量子节点分别把所协商的共享量子密钥分组用于创建具有相同全局编号的虚拟节点路由状态，其中，上述获取全局编号包括：根据虚拟化指令确定当前的全局编号、根据上一个全局编号确定当前的全局编号。

可选地，上述方法还包括：量子中继节点向网络控制器或服务器上报中继节点的拓扑信息，上述拓扑信息包括：量子中继节点的标识、量子中继节点与每一个相邻的目标量子节点之间的链路状态。