[发明专利]一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法及系统

权利要求书

1.一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

动态量子网络系统初始化，当网络中节点趋于稳定时，系统生成系统公钥，基于各节点的标识信息生成各节点的私钥；

每个节点均公开一个量子态，对于动态量子网络中的任一节点，基于接收到的其他节点的量子态构建量子态矩阵，根据量子态矩阵、系统公钥和该节点的私钥生成会话密钥；

监测量子动态网络的节点变化，当存在一个或多个节点退出或加入网络时，对于动态量子网络中的任一节点，基于当前会话密钥更新该节点的私钥，进而更新会话密钥。

2.如权利要求1所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，系统公钥生成方法为：当网络中节点趋于稳定时，系统根据网络中节点数量随机生成两个相关的酉操作门P和Q，同时生成一个量子态|φ>记为系统主密钥，则系统公钥为|P_pub>＝P|φ>。

3.如权利要求2所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，节点私钥生成方法为：根据该节点的位置标识生成酉操作门Q_i，私钥为|S_i>＝Q_i'|φ>，其中Q_i'＝QQ_i是该节点自身的公钥。

4.如权利要求3所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，生成会话密钥包括：

量子动态网络中每个节点均随机选取并公开量子态，且每个节点均对应一个量子叠加门H；

对于动态量子网络中的任一节点，求解满足的量子态|X>，其中，n为网络中节点数量；

基于接收到的其他节点公开的量子态构建量子态矩阵E；

计算会话密钥：其中，α²+β²＝1，F＝(I，<X|E)，I＝(1,1,…,1)^T。

5.如权利要求2所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，当存在一个或多个节点退出时，对于动态量子网络中的任一节点，基于当前会话密钥更新该节点的私钥：

其中，η表示归一化系数是与η相对应的归一化数值。

6.如权利要求5所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，当存在一个或多个节点退出时，会话密钥更新包括：

量子动态网络中每个节点均随机选取并公开量子态，且每个节点均对应一个量子叠加门H；

对于动态量子网络中的任一节点，求解满足的量子态|X_qui>，其中，n为原网络中节点数量，m为退出网络的节点数量；

基于接收到的其他节点公开的量子态构建量子态矩阵E；

计算会话密钥：其中，F_qui＝(I，<X_qui|E_qui)，I＝(1,1,…,1)^T。

7.如权利要求2所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，当存在一个或多个节点加入时，对于动态量子网络中的任一节点，基于当前会话密钥更新该节点的私钥：

其中，η表示归一化系数是与η相对应的归一化数值。

8.如权利要求7所述的一种应用于动态量子网络的会话密钥更新方法，其特征在于，当存在一个或多个节点加入时，会话密钥更新包括：

量子动态网络中每个节点均随机选取并公开量子态，且每个节点均对应一个量子叠加门H；

对于动态量子网络中的任一节点，求解满足的量子态|X_join〉，其中，n为原网络中节点数量，m为加入网络的节点数量；

基于接收到的其他节点公开的量子态构建量子态矩阵E；

计算会话密钥：其中，F_join＝(I,〈X_join|E_join)，I＝(1,1,…,1)^T。