基于量子云平台的数据加密传输方法、设备、存储介质技术

本申请公开了基于量子云平台的数据加密传输方法、设备、存储介质，该方法包括：在客户端生成第一公钥和第一私钥，将第一公钥和第一私钥发送到对应的量子计算机端；在量子云平台生成量子软件开发工具包SDK，通过SDK提供的应用程序接口API，对量子计算机端进行安全认证；确定安全认证通过的量子计算机端，允许用户通过登录安全认证通过的量子计算机端，并生成对应用户的第二公钥和第二私钥；当安全认证通过的量子计算机端向量子云平台发送量子数据包时，使用第二公钥对量子数据包进行加密；当量子云平台向安全认证通过的量子计算机端发送指令数据包时，使用第一公钥对指令数据包进行加密。加密。加密。

【技术实现步骤摘要】
基于量子云平台的数据加密传输方法、设备、存储介质


[0001]本申请涉及量子计算机领域，尤其涉及基于量子云平台的数据加密传输方法、设备、存储介质。

技术介绍

[0002]以量子比特为基本单位制成的计算机即为量子计算机。在量子世界里，能量是一份一份出现的，这种现象被我们称为量子化。我们选取一种特殊状态的粒子，它的能量只有两种状态，低能级(基态)，高能级(激发态)。我们把低能级编码为0，高能级编码为1，这就是量子比特。
[0003]使用量子计算机大大提高了数据处理的效率，为了保证数据在量子设备间的传输安全，同样也需要对数据进行加密处理，以保证数据的传输安全。

技术实现思路

[0004]本申请提供了基于量子云平台的数据加密传输方法、设备、存储介质，解决了如何保证量子计算机和量子云平台在通讯传输过程中的信息安全问题。
[0005]基于量子云平台的数据加密传输方法，包括：
[0006]在客户端生成第一公钥和第一私钥，将所述第一公钥和所述第一私钥发送到对应的量子计算机端；
[0007]在量子云平台生成量子软件开发工具包SDK，通过所述SDK提供的应用程序接口API，对所述量子计算机端进行安全认证；
[0008]确定安全认证通过的量子计算机端，允许用户通过登录安全认证通过的量子计算机端，并生成对应所述用户的第二公钥和第二私钥；
[0009]当安全认证通过的量子计算机端向所述量子云平台发送量子数据包时，使用所述第二公钥对所述量子数据包进行加密；
[0010]当所述量子云平台向所述安全认证通过的量子计算机端发送指令数据包时，使用所述第一公钥对所述指令数据包进行加密。
[0011]在本申请的一种实施例中，所述对所述量子计算机端进行安全认证，具体包括：接收用户管理员输入的用户名和密码，验证所述用户名和密码是否正确；若是，登录量子云平台创建应用，根据所述用户管理员选择的安全认证选项，配置所述应用相关属性，生成第二量子SDK；客户端集成所述第二量子SDK，通过所述用户名和密码连接所述量子云平台认证，生成安全的所述第二公钥和所述第二私钥；将所述第二公钥和所述第二私钥发送到所述量子计算机端，将所述第二量子SDK进行集成，完成所述量子计算机端的安全认证。
[0012]在本申请的一种实施例中，所述方法还包括：接收用户管理员输入的用户名和密码，验证所述用户名和密码是否正确；若是，登录量子云平台创建应用，根据所述用户管理员的选择的可信赖选项，配置所述应用相关属性，生成量子SDK；所述量子计算机端集成所述量子SDK完成和所述量子云平台的对接。
[0013]在本申请的一种实施例中，所述在客户端生成第一公钥和第一私钥，具体包括：确定一对不相等且足够大的第一质数和第二质数；计算所述第一质数和所述第二质数的乘积；计算所述乘积的欧拉函数值；确定小于所述欧拉函数值的第三质数，其中，所述第三质数与所述欧拉函数值互质；计算所述第三质数相对于所述欧拉函数值的模反元素；根据所述第三质数和所述乘积得到第一公钥；根据所述模反元素和所述乘积得到第一私钥。
[0014]在本申请的一种实施例中，所述计算所述乘积的欧拉函数值，具体包括：将所述第一质数减一后的值与所述第二质数减一后的值相乘得到欧拉函数值。
[0015]在本申请的一种实施例中，所述当安全认证通过的量子计算机端向所述量子云平台发送量子数据包时，使用所述第二公钥对所述量子数据包进行加密，具体包括：对所述量子数据包进行数据分组后再进行矩阵变换，将所述第二公钥进行矩阵变换；将每组矩阵变换后的量子数据包和矩阵变换后的第二公钥进行异或操作，得到第一异或矩阵；将所述第一异或矩阵进行字节代换；将字节代换完成的第一异或矩阵进行行移位，得到第一移位矩阵；对所述第一移位矩阵进行列混合，得到第一混合矩阵；根据所述第二公钥的扩展密钥对所述第一混合矩阵进行轮密钥加操作，得到第一密钥矩阵；根据所述第二公钥的字长确定循环加密过程的循环次数，根据所述循环次数对所述第一密钥矩阵执行循环加密过程；其中，所述循环加密过程为从所述第一异或矩阵到所述第一密钥矩阵的加密过程；当循环次数结束后，得到每组的密文结果，将所述密文结果进行拼接后得到所述量子数据包的第一密文结果。
[0016]在本申请的一种实施例中，所述当所述量子云平台向所述安全认证通过的量子计算机端发送指令数据包时，使用所述第一公钥对所述指令数据包进行加密，具体包括：对所述指令数据包进行数据分组后再进行矩阵变换，将所述第一公钥进行矩阵变换；将每组矩阵变换后的指令数据包和矩阵变换后的第一公钥进行异或操作，得到第二异或矩阵；将所述第二异或矩阵进行字节代换；将字节代换完成的第二异或矩阵进行行移位，得到第二移位矩阵；对所述第二移位矩阵进行列混合，得到第二混合矩阵；根据所述第一公钥的扩展密钥对所述混合矩阵进行轮密钥加操作，得到第二密钥矩阵；根据所述第一公钥的字长确定循环加密过程的循环次数，根据所述循环次数将所述第二密钥矩阵根据循环加密过程进行循环加密；其中所述循环加密过程为从所述第二异或矩阵到所述第二密钥矩阵的加密过程；当循环次数结束后，得到每组的密文结果，将所述密文结果进行拼接后得到所述指令数据包的第二密文结果。
[0017]基于量子云平台的数据加密传输装置，包括：
[0018]生成第一公私钥模块，用于在客户端生成第一公钥和第一私钥，将所述第一公钥和所述第一私钥发送到对应的量子计算机端；
[0019]安全认证模块，用于在量子云平台生成量子软件开发工具包SDK，通过所述SDK提供的应用程序接口API，对所述量子计算机端进行安全认证；
[0020]生成第二公私钥模块，用于确定安全认证通过的量子计算机端，允许用户通过登录安全认证通过的量子计算机端，并生成对应所述用户的第二公钥和第二私钥；
[0021]第一加密模块，用于当安全认证通过的量子计算机端向所述量子云平台发送量子数据包时，使用所述第二公钥对所述量子数据包进行加密；
[0022]第二加密模块，用于当所述量子云平台向所述安全认证通过的量子计算机端发送
指令数据包时，使用所述第一公钥对所述指令数据包进行加密。
[0023]基于量子云平台的数据加密传输设备，包括：
[0024]至少一个处理器；以及，
[0025]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0026]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够：
[0027]在客户端生成第一公钥和第一私钥，将所述第一公钥和所述第一私钥发送到对应的量子计算机端；
[0028]在量子云平台生成量子软件开发工具包SDK，通过所述SDK提供的应用程序接口API，对所述量子计算机端进行安全认证；
[0029]确定安全认证通过的量子计算机端，允许用户通过登录安全认证通过的量子计算机端，并生成对应所述用户的第二公钥和第二私钥；
[0030]当安全认证通过的量子计算机端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于量子云平台的数据加密传输方法，其特征在于，包括：在客户端生成第一公钥和第一私钥，将所述第一公钥和所述第一私钥发送到对应的量子计算机端；在量子云平台生成量子软件开发工具包SDK，通过所述SDK提供的应用程序接口API，对所述量子计算机端进行安全认证；确定安全认证通过的量子计算机端，允许用户通过登录安全认证通过的量子计算机端，并生成对应所述用户的第二公钥和第二私钥；当安全认证通过的量子计算机端向所述量子云平台发送量子数据包时，使用所述第二公钥对所述量子数据包进行加密；当所述量子云平台向所述安全认证通过的量子计算机端发送指令数据包时，使用所述第一公钥对所述指令数据包进行加密。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述量子计算机端进行安全认证，具体包括：接收用户管理员输入的用户名和密码，验证所述用户名和密码是否正确；若是，登录量子云平台创建应用，根据所述用户管理员选择的安全认证选项，配置所述应用相关属性，生成第二量子SDK；客户端集成所述第二量子SDK，通过所述用户名和密码连接所述量子云平台认证，生成安全的所述第二公钥和所述第二私钥；将所述第二公钥和所述第二私钥发送到所述量子计算机端，将所述第二量子SDK进行集成，完成所述量子计算机端的安全认证。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收用户管理员输入的用户名和密码，验证所述用户名和密码是否正确；若是，登录量子云平台创建应用，根据所述用户管理员的选择的可信赖选项，配置所述应用相关属性，生成量子SDK；所述量子计算机端集成所述量子SDK完成和所述量子云平台的对接。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在客户端生成第一公钥和第一私钥，具体包括：确定一对不相等且足够大的第一质数和第二质数；计算所述第一质数和所述第二质数的乘积；计算所述乘积的欧拉函数值；确定小于所述欧拉函数值的第三质数，其中，所述第三质数与所述欧拉函数值互质；计算所述第三质数相对于所述欧拉函数值的模反元素；根据所述第三质数和所述乘积得到第一公钥；根据所述模反元素和所述乘积得到第一私钥。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算所述乘积的欧拉函数值，具体包括：将所述第一质数减一后的值与所述第二质数减一后的值相乘得到欧拉函数值。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当安全认证通过的量子计算机端向所述量子云平台发送量子数据包时，使用所述第二公钥对所述量子数据包进行加密，具体包
括：对所述量子数据包进行数据分组后再进行矩阵变换，将所述第二公钥进行矩阵变换；将每组矩阵变换后的量子数据包和矩阵变换后的第二公钥进行异或操作，得到第一异或矩阵；将所述第一异或矩阵进行字节代换；将字节代换完成的第一异或矩阵进行行移位，得到第一移位矩阵；对所述第一移位矩阵进行列混合，得到第一混合矩阵；根据所述第二公钥的扩展密钥对所述第一混合矩阵进行轮密钥加操作，得到第一密钥矩阵；根据所述第二公钥的字长确定循环加密过程的循环次数，根据所述循环次数对所述第一密钥矩阵执行循环加密过程；其中，所述循环加密过程为从所述第一异或矩阵到所述第一密钥矩阵的加密过程；当循环次数结束后，得到每组的密文结果，将所述密文结果进行拼接后得到所述量子数据包的第一密文结果。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述量子云平台向所述安全认证通过的量子计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛长青，刘幼航，于洪真，刘强，
申请(专利权)人：浪潮集团有限公司，
类型：发明
国别省市：