[发明专利]用于多方移动通讯的量子加密系统、量子密钥分发方法及加密方法

说明书

本发明公开一种多方移动通讯的量子加密系统，包括：设于第一地区的第一量子密钥分发装置，第一量子密钥分发装置与第一通讯服务器通讯连接，第一通讯服务器与多个第一通讯终端通讯连接；设于第二地区的第二量子密钥分发装置，第二量子密钥分发装置与第二通讯服务器通讯连接，第二通讯服务器与多个第二通讯终端通讯连接；第一量子密钥分发装置与第二量子密钥分发装置远程通讯连接，第一通讯服务器与第二通讯服务器远程通讯连接。终端设备到服务器端从密钥池中批量下载属于它的密钥到终端密钥芯片，加密通讯时终端设备从本地终端密钥芯片选择量子密钥进行加密，仅将加密数据通过通讯服务器传输至目标终端，降低通讯过量子密钥被窃取的风险。

技术领域

本发明属于量子通讯技术领域，更具体地，本发明涉及一种用于多方移动通讯的量子加密系统、量子密钥分发方法及加密方法。

背景技术

随着现代化通信技术的迅速发展，通信的环境愈来愈复杂，通信安全问题也日益加重，各行各业对于通信安全越来越重视。目前最常用的RSA加密算法在量子计算的冲击下，安全性已经难以得到保障。而量子保密通信是基于量子力学的基本定律，量子不可克隆性和海森堡测不准原理，利用“一次一密”的方式对信息进行加密保障了量子密码的无条件的安全性，量子密钥分发技术的应用也随之越来越广泛。从量子密钥分发技术(QKD)在1984年被提出至今，由于其可证明的安全性，它受到世界上众多研究者的关注和研究。该技术通过将密钥信息加载在光量子上，在异地之间产生安全的真随机密钥，其安全性不随窃听者的计算和存储能力影响，并且可以实时检测对系统的窃听行为。通过利用量子密钥分发生成的安全密钥用于进行明文的“一次一密”加密，理论上可以实现抗量子计算的不可破译的信息加密手段。

现有的通讯加密都是服务器产生密钥，发送至客户端，客户单基于密钥对待传输数据进行加密，将加密后的数据及密钥发送至目标对象，目标对象基于密钥对加密数据进行解密，其密钥是随加密数据一起传输的，存在密钥被窃取的风险高的问题。

本发明提供一种多方移动通讯的量子加密系统，旨在改善上述问题。

本发明是这样实现的，一种多方移动通讯的量子加密系统，所述系统包括：

设于第一地区的第一量子密钥分发装置，第一量子密钥分发装置与第一通讯服务器通讯连接，第一通讯服务器与多个第一通讯终端通讯连接，第一量子密钥分发装置、第一通讯服务器、第一通讯终端形成局域网；

设于第二地区的第二量子密钥分发装置，第二量子密钥分发装置与第二通讯服务器通讯连接，第二通讯服务器与多个第二通讯终端通讯连接，第二量子密钥分发装置、第二通讯服务器、第二通讯终端形成局域网；

第一量子密钥分发装置与第二量子密钥分发装置远程通讯连接，第一通讯服务器与第二通讯服务器远程通讯连接。

进一步的，第一通讯服务器设有第一预备密钥池C₁，第二服务器设有第二预备密钥池C₂，每个第一通讯终端都设有一个子密钥池C_1i，子密钥池C_1i为第i个第一通讯终端与第一通讯服务器共享，每个第二通讯终端都设有一个子密钥池C_2i，子密钥池C_2i为第i个第二通讯终端与第二通讯服务器共享。

进一步的，第一预备享密钥池C₁包括：用于第一通讯服务器与第二服务器之间通讯加密的共享子密钥池C₁₂′及用于子密钥池C_1i内密钥补充的补充子密钥池C₁₁′；

第二预备密钥池C₂包括：用于第一通讯服务器与第二服务器之间通讯加密的共享子密钥池C₂₁′及用于子密钥池C_2i内密钥补充的补充子密钥池C₂₂′；

共享子密钥池C₂₁′与共享子密钥池C₁₂′中量子密钥相同。