[实用新型]一种移动式量子随机数补充装置及系统

说明书

本实用新型公开了一种移动式量子随机数补充装置及系统，移动式量子随机数补充装置包括身份信息区、量子密钥区、量子随机数存储区、CPU及RAM以及通信模块，移动式量子随机数补充系统包括移动式量子随机数补充装置、用户终端及量子通信服务站，量子随机数存储区存储有若干组来自量子通信服务站的第一补充量子随机数信息，在量子通信服务站内存储有与第一量子随机数信息相对应的第二补充量子随机数信息。本实用新型缓解了量子通信服务站中的量子随机数发生器在颁发高峰期的压力，提升量子通信网络的量子随机数颁发能力，提高量子随机数颁发的便利性，同时提高量子随机数颁发的安全性。

技术领域

本实用新型涉及量子保密通信领域，尤其涉及一种移动式量子随机数补充装置及系统。

背景技术

随机数在很多重要领域具有核心作用：例如身份认证、安全领域、密码学、博彩、科学模拟计算等。因此高质量的真随机数发生器一直是一个热点研究课题。传统的随机数发生器主要有两种：伪随机数发生器和经典物理源随机数发生器。伪随机数发生器基于固定的算法，本质上不具有任何随机性；经典物理源随机数发生器基于物理系统的复杂性，而经典物理学理论中也不存在任何随机性，因此其产生的随机数也并非严格意义上的真随机数，且其产生数据的速率较慢，统计特性不佳。

量子随机数发生器基于量子力学基本理论，而量子力学基本理论具有本征的内在的随机性，因此量子随机数发生器是一种真随机数发生器，而且严格来说是已知的唯一种真随机数发生器。经过长期的发展，量子随机数发生器的方案在不断推陈出新，现有的主流量子随机数发生器方案有基于激光的随机相位涨落和宽谱光源的强度噪声等。

量子通信服务站中存在量子随机数发生器及量子随机数颁发中心，为接入用户提供量子随机数密钥，通过量子密钥卡的形式颁发给用户，量子随机数密钥形成量子通信服务站与用户量子密钥卡之间的对称密钥池，用于两者之间的身份认证和消息保密。但用户仍然存在将量子随机数用于密钥以外其他用途的需求，例如将量子随机数作为密钥协商的会话密钥、作为挑战应答身份认证的挑战数等。而由于量子随机数硬件体积较大、代价较高，大量用户并没有配备量子随机数硬件的能力。总之，大量用户除了获取量子随机数密钥，还有获取并存储量子随机数的需求，以弥补自身无法配备量子随机数硬件的缺陷。

综上，现有的基于量子量子随机数的分发系统存在下面的问题：

1.在量子通信服务站中的量子随机数发生器的业务高峰期，申请量子随机数的用户众多，量子随机数发生器及其传输网络不堪重负，导致用户的量子随机数补充速度很慢；

2.量子通信服务站搭建有指定位置的通过有线网络连接的量子随机数颁发点，例如随机数颁发营业厅，用户需要到颁发点才能进行量子随机数颁发，因此用户量子随机数颁发的便利性较差；

3.颁发的量子随机数往往未被加密，因此敌方可能通过传输的中间环节获取到量子随机数。

发明内容

技术方案：本实用新型针对上述不足，提出了一种移动式量子随机数补充装置及系统。

一种移动式量子随机数补充装置，包括：

身份信息区，用于存储该移动式量子随机数补充装置的身份信息；

量子密钥区，用于存储量子通信服务站颁发的量子随机数，作为该移动式量子随机数补充装置分别与量子通信服务站及被补充用户终端之间的认证密钥；

量子随机数存储区，用于存储若干组发自量子通信服务站的第一补充量子随机数信息；其中，在量子通信服务站内存储有与所述第一量子随机数信息相对应的第二补充量子随机数信息；所述第一补充量子随机数信息包括使用量子通信服务站颁发的某一段补充量子随机数的对称加密密钥加密该段补充量子随机数得到的加密信息及对该加密信息进行哈希计算得到的补充量子随机数指针，所述第二补充量子随机数信息包括前述对称加密密钥及前述补充量子随机数指针；