[发明专利]量子密钥同步方法及系统

说明书

本说明书实施例提供一种量子密钥同步方法及系统。该方法包括：网络同步：在进行量子密钥分发业务前对网络进行初始化同步，得到节点对密钥同步信息；密钥同步：当量子节点需要进行量子密钥分发业务时，给相应量子节点发送节点对密钥同步信息，进行密钥同步；同步检测：相应量子节点对获取的节点对密钥同步信息进行精确检测，比对量子密钥实际同步值与业务需求阈值；同步修正：对于量子密钥实际同步值小于业务需求阈值的量子节点再次进行网络同步与密钥同步，并更新节点对密钥同步信息。本说明书提供的方法及系统，能够解决量子密钥分发网络中多节点间的密钥同步和业务同步精度需求高等问题。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及安全通信技术领域，尤其涉及一种量子密钥同步方法及系统。

背景技术

随着信息与通信技术的快速发展，网络信息受到安全威胁的范围和方式不断演化，网络通信安全所面临的挑战日益严峻复杂。经典的通信保密方案将无法保证网络中密钥分配的安全，且难以及时满足全网业务的密钥需求。量子密钥分发(Quantum KeyDistribution，QKD)技术具有理论上“无条件安全”的优势。在量子密钥分发的过程中，Alice(系统发送方)和Bob(系统接收方)需要进行基矢比对，即比对Alice在某一个位置上发送光子所使用的基矢和Bob在探测这一位置的光子时所使用的测量基矢是否是一致的。为了保证Alice和Bob在同一个位置上进行基矢比对，Alice和Bob之间需要精确的“位置”同步。否则，最终Alice和Bob两端的密钥会出现不一致的现象。所以，系统发送方和接收方的密钥同步方法就显得尤其重要。

量子密钥分发网络是将QKD技术应用于实际场景的中的重要手段。量子密钥分发网络需要同步技术来支持的功能包括但不限于：QKD链路中的密钥生成、密钥管理(KM)层中的密钥认证和生命周期管理、网络报警或故障监控、量子密钥分发网络管理层中的系统性能管理等。在现有的量子密钥分发网络中，从量子密钥分发网络中获取的密钥大多只能在相邻的两个节点之间共享，现有的同步方案中QKD与网络业务大多是节点间“一对一”的关系，没有考虑多个通信节点之间的密钥同步关系，无法构建相应的同步网络，不能满足量子密钥分发网络同步的需求。

另外，传统的同步组网架构需要主时钟节点以主从方式向所有下属节点发送同步信息来保持实时全网同步，节点之间时钟同步频率信号分发极其频繁，大量且高频率的同步信息传输提高了信道资源开销。相比传统同步方案，量子密钥分发网络对量子密钥分发过程中密钥同步的需求更高，而量子密钥分发网络中量子信道构建、同步光信号发送以及密钥分发数据成本较高，采用传统同步网架构会浪费宝贵的密钥资源和量子信道资源。

基于此，需要一种能够实现系统发送方和接收方的量子密钥同步的方法。

发明内容

有鉴于此，本说明书一个或多个实施例的目的在于提出一种量子密钥同步方法及系统，以克服现有技术中的不足。

基于上述目的，本说明书一个或多个实施例提供了一种量子密钥同步方法，包括：

响应于识别出量子密钥分发QKD业务到达，QKD网络中的第一源量子节点向密钥同步管理服务器发送同步请求；

响应于该同步请求，所述密钥同步管理服务器根据预先获取的全局网络同步信息确定所述QKD网络中与所述第一源量子节点相邻的第一目标量子节点，从预先构建的用于由所述第一源量子节点与所述第一目标量子节点组成的第一量子节点对的第一量子密钥池中获取第一节点对密钥同步信息，并将所述第一节点对密钥同步信息与同步指令一起发送给所述第一源量子节点与所述第一目标量子节点；

响应于该同步指令，所述第一源量子节点将接收到的所述第一节点对密钥同步信息通过量子信道发送给所述第一目标量子节点，所述第一目标量子节点将从所述密钥同步管理服务器接收到的所述第一节点对密钥同步信息与从所述第一源量子节点接收到的所述第一节点对密钥同步信息进行比较，以得到第一量子密钥实际同步值；