[发明专利]基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法

权利要求书

1.一种基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，包括发送方和接收方，所述方法通过单光子光源偏振态随机分布的测量结果生成量子真随机数；将量子真随机数序列拆分成定长的大整数，检验此大整数是否为质数，如果不是质数则对此大整数进行减1处理和质数检验，直至获得一个最接近于量子真随机数的大质数，接收方通过这个大质数生成公钥并发送给发送方，发送方利用公钥加密明文信息并将密文传递给接收方，接收方利用大质数生成私钥并解密获得明文信息。

2.根据权利要求1所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，所述量子真随机数通过以下步骤产生，单光子序列具有多个正交方向的量子态，每个光子处于特定量子态的概率相同，通过一定的量子通信解码方式将量子态转换为单光子探测器能够识别的响应信息，将单光子探测器的响应/未响应编译为1/0码即可实现二进制量子真随机数输出。

3.根据权利要求1所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，将量子真随机数按照需求拆解成多个大整数，利用穷举验证或威尔逊定理检验此大整数是否为质数，如果是则保留，如果不是则按减1处理并循环质数检验直到获得之间最大的质数。

4.根据权利要求1-3之一所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，所述单光子光源通过电泵浦/光泵浦量子点或金刚石色心缺陷或二阶非线性晶体/周期极化波导自发频率下转换效应或光纤/三阶非线性波导自发四波混频效应实现。

5.根据权利要求1所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，脉冲激光器产生激光脉冲，经过功率外调制转换为弱相干脉冲序列，偏振方向随机为水平或垂直，单脉冲平均光子数为0.5，经过偏振分束器后，弱相干脉冲有一半的概率被单光子探测器探测，将非空脉冲/空脉冲分别编译为1/0即能生成随机数。

6.根据权利要求1所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，按照8位一组的格式将随机数转换为大整数，将随机数序列转换为二进制数字。

7.根据权利要求1-6之一所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，在发送方和接收方之间执行，具体包括：

S101、量子真随机数生成，即通过单光子光源偏振态随机分布的测量结果生成量子真随机数；

S102、大质数生成，将量子真随机数序列拆分成定长的大整数，利用穷举验证或威尔逊定理检验此大整数是否为质数，如果不是质数则对此大整数进行减1处理和质数检验，直至获得一个最接近于量子真随机数的大质数；

S103、RSA加密，接收方通过这个大质数生成公钥并发送给发送方，发送方利用公钥加密明文信息并将密文传递给接收方，接收方利用大质数生成私钥并解密获得明文信息。

8.根据权利要求1或7所述的基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法，发送方向接收方索取密钥，接收方执行步骤S101-S103，利用获得的最接近于量子真随机数的大质数制成公钥和私钥发送给发送方，发送方利用公钥加密明文信息并将密文信息发送给接收方，接收方利用私钥解密并获取明文信息。

9.一种实现如权利要求1-8所述基于量子真随机数发生器的RSA密码大质数生成方法的系统，包括单光子光源、脉冲激光器、偏振分束器以及单光子探测器，还包括：

量子真随机数生成模块，用于通过单光子光源偏振态随机分布的测量结果生成量子真随机数；

大质数生成模块，用于将量子真随机数序列拆分成定长的大整数，检验此大整数是否为质数，如果不是质数则对此大整数进行减1处理和质数检验，直至获得一个最接近于量子真随机数的大质数；

RSA加密模块，用于接收方通过这个大质数生成公钥并发送给发送方，发送方利用公钥加密明文信息并将密文传递给接收方，接收方利用大质数生成私钥并解密获得明文信息。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法。