一种量子密钥卡的入网认证方法技术

本公开提供了一种量子密钥卡的入网认证方法，通过设置入网认证服务器实现量子密钥卡的入网认证，且在入网认证前，量子密钥卡进行注册认证，入网认证服务器为量子密钥卡入网分发认证密钥，认证密钥采用一次一密的方式进行认证加密，实现认证过程达到无条件安全级别，且增加了量子密钥卡在密钥分发时对量子网络服务站选择的自由性，增加了量子密钥卡密钥下载的便利性，不会因为注册量子网络服务站的繁忙而耽误量子密钥下载。忙而耽误量子密钥下载。忙而耽误量子密钥下载。

【技术实现步骤摘要】
一种量子密钥卡的入网认证方法


[0001]本公开属于量子密码网络
，涉及一种量子密钥卡的入网认证方法。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]随着量子密码技术的快速发展，量子密码网络已经成为通信网络的重要环节，量子密码网络是由经典通信网络和量子密钥分发网络共同构建而成，量子密钥分发网络用于分发量子密钥，而经典通信网络则使用分发量子密钥实现数据的加解密和加密数据的传输。量子密码网络中的终端或服务器之间可以通过所共享的量子密钥，进行量子保密通信，相当于它们之间具有量子保密通信链路，或称量子保密信道。
[0004]量子密钥卡具有较好的安全性和数据处理能力，成为量子密钥信息的存储和使用设备，加密通信时，量子密码网络为通信密文接收终端的量子密钥卡提供解密密钥中继服务。目前的通信认证过程为：量子密钥卡通过经典网络向所属的量子网络服务站进行设备身份认证，然后获得所属量子网络服务站所提供的密钥分发服务，认证所使用的密钥为共享密钥或重复使用量子网络服务站提供的认证密钥。
[0005]这种通信认证过程存在以下缺点：
[0006]多次重复使用认证密钥，降低了设备认证的安全等级，从而降低了整个量子密码网络的系统安全等级；
[0007]量子密钥卡只能到一个量子网络服务站进行注册，量子密钥卡丧失“漫游”功能，只能在通过注册的量子网络服务站实现设备认证。当注册的量子网络服务站服务资源不足时，量子密钥卡不能方便的通过其他量子密码网络终端实现量子密钥下载；
[0008]过分依赖于量子网络服务站的安全性：量子密钥卡通过量子网络服务站的分发密钥接入量子密码网络，实现量子密钥加密通信，一旦量子网络服务站发生安全问题，非法量子密钥卡接入网络，则会影响整个量子密码网络的安全性。
[0009]以申请号为201610843356.0的专利进行分析说明为例，其公开一种用户身份认证系统和方法，利用量子密钥卡到量子网络服务站下载真随机数作为密钥种子，多次使用密钥种子，利用密钥生成算法生成认证密钥实现用户或量子密钥卡的身份认证。由于需要兼顾密钥量不足问题和安全性，该方法所采用的多次利用密钥种子和密钥生成算法生成认证密钥的方式相当于多次重复使用真随机数密钥种子信息进行加密，这降低了认证加密的安全级别。另一方面该方法所采用的量子密钥卡到一个量子网络服务站进行注册，当量子密钥卡到非注册量子网络服务站下载密钥时，需要注册量子网络服务站生成并提供认证信息，第一次下载密钥时，需要携带量子密钥卡和身份材料。当注册的量子网络服务站服务繁忙或密钥资源不足时，量子密钥卡不能方便的更换到另一个量子网络服务站进行密钥下载，也会造成认证密钥不足的问题。

技术实现思路

[0010]本公开为了解决上述问题，提出了一种量子密钥卡的入网认证方法，本公开能够增加量子密钥卡入网的设备认证强度，增强基于量子密钥卡进行加密通信的安全性。
[0011]根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：
[0012]一种量子密钥卡的入网认证方法，从量子密钥卡侧进行描述，包括以下步骤：
[0013]量子密钥卡在注册时收到的认证密钥中选择一个未使用的认证密钥，采用格公钥加密算法，生成格密码公钥，使用格密码公钥加密入网认证码，生成密文，发送认证密钥编号、量子密钥卡ID、密文及要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站ID到入网认证服务器；
[0014]等待入网认证服务器根据量子密钥卡ID，从数据库中读取相应编号的入网认证密钥和入网认证码，如果该入网认证密钥已使用，则量子密钥卡的入网认证失败，否则使用该入网认证密钥解密密文，获得明文，验证明文是否等于入网认证码，如果不等于，则认证失败，否则认证成功，将该入网认证密钥标注为已使用；选择随机数，使用随机数和入网认证码生成第二密钥，将第二密钥通过量子加密信道发送给要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站，使用认证密钥生成第二密码公钥，使用第二密码公钥加密随机数生成第二密文；
[0015]量子密钥卡接收所述第二密文，并解密获得随机数，使用随机数和入网认证码生成第二密钥，与要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站基于第二密钥实现双向身份认证，认证成功，接收所述量子网络服务站的量子密钥分发服务。
[0016]作为可选择的实施方式，量子密钥卡收到认证密钥前需要进行注册，所述注册流程包括：
[0017]量子密钥卡以物理方式连接量子网络服务站，通过量子保密信道向入网认证服务器提供量子密钥卡的认证信息；
[0018]等待入网认证服务器验证量子密钥卡的认证信息，如满足注册要求，则根据认证信息生成入网认证码，并存储认证信息及入网认证码；
[0019]量子密钥卡接收入网认证服务器发送的一系列量子密钥数据，用于量子密钥卡的入网认证。
[0020]作为可选择的实施方式，量子密钥卡将量子密钥数据存入量子密钥卡并对量子密钥进行密钥划分和顺序编号，入网认证服务器的数据库保存共享量子密钥数据，并采用相同的方式进行密钥划分和同步顺序编号。
[0021]作为可选择的实施方式，所述认证信息包括量子密钥卡ID、设备管理员的认证口令或用于认证的生物特征。
[0022]作为可选择的实施方式，所述量子密码卡通过经典网络终端向量子网络服务站请求密钥分发服务时，在发出入网认证请求前，预先选择一个能提供密钥分发服务的量子网络服务站。
[0023]作为可选择的实施方式，所述量子密钥卡根据自己的应用范围选择到相应级别的入网认证服务器进行注册。
[0024]作为可选择的实施方式，所述加密、解密过程采用格公钥加密算法进行。
[0025]一种量子密钥卡的入网认证方法，从入网认证服务器侧进行描述，包括以下步骤：
[0026]接收量子密钥卡发送的认证密钥编号、量子密钥卡ID、密文及选择的量子网络服务站ID，所述密文由密码公钥加密入网认证码生成，所述密码公钥由未使用的认证密钥生成；
[0027]根据量子密钥卡ID，从数据库中读取相应编号的入网认证密钥和入网认证码，如果该入网认证密钥已使用，则量子密钥卡的入网认证失败，否则使用该入网认证密钥解密密文，获得明文，验证明文是否等于入网认证码，如果不等于，则认证失败，否则认证成功，将该入网认证密钥标注为已使用；选择随机数，使用随机数和入网认证码生成第二密钥，使用认证密钥生成格密码公钥，使用格密码公钥加密随机数生成第二密文；
[0028]发送第二密文给量子密钥卡，并通知所述量子密钥卡准备进行密钥分发服务，通知量子网络服务站向量子密钥卡提供密钥分发服务，并采用量子保密信道将第二密钥发送给量子网络服务站。
[0029]作为可选择的实施方式，所述入网认证服务器检查该量子密钥卡的入网认证密钥数据是否需要更新，如果需要更新，则入网认证服务器通知量子密钥卡以物理方式接入量子网络服务站，通过量子保密信道为量子密钥卡更新入网认证密钥。
[0030]作为可选择的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子密钥卡的入网认证方法，从量子密钥卡侧进行描述，其特征是：包括以下步骤：量子密钥卡在注册时收到的认证密钥中选择一个未使用的认证密钥，采用格公钥密码算法，生成格密码公钥，使用格密码公钥加密入网认证码，生成密文，发送认证密钥编号、量子密钥卡ID、密文及要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站ID；等待入网认证服务器根据量子密钥卡ID，从数据库中读取相应编号的入网认证密钥和入网认证码，如果该入网认证密钥已使用，则量子密钥卡的入网认证失败，否则使用该入网认证密钥解密密文，获得明文，验证明文是否等于入网认证码，如果不等于，则认证失败，否则认证成功，将该入网认证密钥标注为已使用；选择随机数，使用随机数和入网认证码生成第二密钥，将第二密钥通过量子保密信道发送给要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站，并加密生成第二密码公钥，使用第二密码公钥加密随机数生成第二密文；量子密钥卡接收所述第二密文，并解密获得随机数，使用随机数和入网认证码生成第二密钥，与要进行量子密钥分发所要使用的量子网络服务站基于第二密钥实现双向身份认证，认证成功，接收所述量子网络服务站的量子密钥分发服务。2.如权利要求1所述的一种量子密钥卡的入网认证方法，其特征是：量子密钥卡收到认证密钥前需要进行注册，所述注册流程包括：量子密钥卡以物理方式连接量子网络服务站，通过量子保密信道向入网认证服务器提供量子密钥卡的认证信息；等待入网认证服务器验证量子密钥卡的认证信息，如满足注册要求，则根据认证信息生成入网认证码，并存储认证信息及入网认证码；量子密钥卡接收入网认证服务器发送的一系列量子密钥数据，用于量子密钥卡的入网认证。3.如权利要求1所述的一种量子密钥卡的入网认证方法，其特征是：在注册成功后，量子密钥卡将量子密钥数据存入量子密钥卡并对量子密钥进行密钥划分和顺序编号，入网认证服务器的数据库保存共享量子密钥数据，并采用相同的方式进行密钥划分和同步顺序编号。4.如权利要求1或2所述的一种量子密钥卡的入网认证方法，其特征是：所述认证信息包括量子密钥卡ID、设备管理员的认证口令或用于认证的生物特征。5.如权利要求1所述的一种量子密钥卡的入网认证方法，其特征是：所述量子密码卡通过经典网络终端向量子网络服务站请求密钥分发服务时...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ七四专利代理机构，
申请(专利权)人：山东量子科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：