[发明专利]一种基于量子安全的车云服务系统

说明书

本发明公开了一种基于量子安全的车云服务系统，涉及车联网的通信安全技术领域，系统包括：各个车端、各个厂商端、云端；利用云端调度平台建立车辆与车辆之间、车辆与所属厂商之间、厂商与厂商之间的通讯连接；车端产生的车端量子密钥作为车辆的会话密钥，用于在车辆与车辆之间以及车辆与所属厂商之间的通讯连接中加密交互信息；厂商端产生的量子密钥作为车辆的充注量子密钥，充注量子密钥预先充注在对应车辆中并同步存储在厂商端和云端中，用于在车辆与所属厂商之间以及车辆与车辆之间的通讯连接中加密车端量子密钥。本发明的目的是为了在车联网环境下，保证车云服务系统中交互信息的安全性和完整性。

技术领域

本发明涉及车联网的通信安全技术领域，尤其是一种基于量子安全的车云服务系统。

背景技术

车云服务系统，主要由各个车辆的车端服务平台、云端调度平台、各个厂商的厂商云服务平台组成，用于对车辆提供车联网服务。

随着计算机技术、互联网技术、无线通信技术等技术的飞速发展，汽车行业也朝着智能网联汽车的方向发展，车辆不仅仅是一个交通工具，更是一个智能终端。在车辆行驶的过程中，会产生大量的数据，同时车辆也会与厂商和其他车辆进行大量的信息交互。在进行信息的交互过程中，如果不对交互信息进行加密保护，信息以明文的形式进行传递，一旦有第三方在无线信道上进行监听，明文内容将一览无余，不仅会泄露隐私信息，而且可能会对信息进行劫持和篡改，造成更大的交通安全隐患。因此，需要对车云服务系统中的交互信息进行加密，保证信息的机密性、可用性和完整性。

车云服务系统中对于信息加密的需求除了要求保证交互信息的安全性外，还对加解密速度和密文长度提出了要求，以保证信息交互能够适应车辆高速行驶的场景。目前常见的信息加密算法有RSA加密算法、椭圆曲线加密算法等，但是此类算法都存在一些问题：RSA算法其加密后的信息长度较大，计算速度慢、效率较低、通信开销大，同时其安全性并不是非常的高，容易被攻击。椭圆曲线算法的安全性更高，但是其仍然存在着加解密时间长、加密后信息长度大的问题，具有较大的通信开销。除此以外，随着量子计算技术的发展，计算能力将会迎来飞速发展，在强大的计算能力面前，现有的RSA加密算法和椭圆曲线加密算法存在着暴力破解的风险。而量子密钥的出现，则为抗量子攻击提供了可能性。

因此，在整个车云服务系统中，如何使用量子密钥，如何保证交互信息能够受到量子密钥的加密保护，是需要去设计和考虑的。

发明内容

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供一种基于量子安全的车云服务系统，在车联网环境下，保证车云服务系统中交互信息的安全性和完整性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，包括：

一种基于量子安全的车云服务系统，包括：各个车辆的车端服务平台、各个厂商的厂商云服务平台、云端的云端调度平台；

所述车端服务平台设置于车辆上，包括：用于产生量子密钥的车端量子随机数发生器，用于获取车辆信息的智能终端，用于对信息加解密的车端量子通信单元；所述车端量子通信单元分别与车端量子随机数发生器、智能终端通信连接；所述车端量子通信单元还与云端调度平台进行通信；

所述厂商云服务平台包括：用于产生量子密钥的厂商量子随机数发生器，用于管理量子密钥的厂商量子密钥管理模块，用于提供车联网服务并产生应用服务信息的车联网应用服务器，用于对信息进行加解密的量子密服引擎；所述量子密服引擎分别与厂商量子随机数发生器、厂商量子密钥管理模块、车联网应用服务器通信连接；所述量子密服引擎还与云端调度平台进行通信；

所述云端调度平台包括：用于管理量子密钥的云端量子密钥管理模块、用于对信息进行加解密的量子密钥分发引擎；所述量子密钥分发引擎与云端量子密钥管理模块通信连接；所述量子密钥分发引擎还分别与车端量子通信单元和量子密服引擎进行通信；

利用所述云端调度平台建立车辆与车辆之间、车辆与所属厂商之间、厂商与厂商之间的通讯连接。