量子密钥分发方法、装置及电子设备制造方法及图纸

本公开提供了一种量子密钥分发方法、装置及电子设备，涉及量子计算技术领域，具体涉及量子网络技术领域。具体实现方案为：通过第一协议生成第一报文，第一协议用于发起量子密钥分发请求，第一报文包括第二节点的节点标识和分发路径；基于分发路径和节点标识，通过第二协议向第二节点发送第一报文，第二协议用于确定分发路径下与第一节点相邻的下游节点；在接收到第二节点针对第一报文返回的第二报文的情况下，通过第三协议获取与第二节点共享的目标密钥，目标密钥用于第一节点与第二节点之间进行相互通信，第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发，第二报文指示第二节点接受量子密钥分发请求。接受量子密钥分发请求。接受量子密钥分发请求。

【技术实现步骤摘要】
量子密钥分发方法、装置及电子设备


[0001]本公开涉及量子计算
，尤其涉及量子网络
，具体涉及一种量子密钥分发方法、装置及电子设备。

技术介绍

[0002]在通信技术中，通信双方通常采用对称加密的方式来对传输数据进行加密，即双方使用相同的密钥来对消息进行加密或者对密文进行解密，密钥分发的任务就是将密钥分发给双方以供通信加密使用。
[0003]目前，通常采用非对称加密算法来实现密钥分发。

技术实现思路

[0004]本公开提供了一种量子密钥分发方法、装置及电子设备。
[0005]根据本公开的第一方面，提供了一种量子密钥分发方法，应用于第一节点，包括：
[0006]通过第一协议生成第一报文，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第一报文包括第二节点的节点标识和分发路径；
[0007]基于所述分发路径和所述节点标识，通过第二协议向所述第二节点发送所述第一报文，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点；
[0008]在接收到所述第二节点针对所述第一报文返回的第二报文的情况下，通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求。
[0009]根据本公开的第二方面，提供了一种量子密钥分发方法，应用于第二节点，包括：
[0010]接收第一节点基于分发路径和所述第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；
[0011]针对所述第一报文向所述第一节点返回第二报文，并通过第三协议获取与所述第一节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发。
[0012]根据本公开的第三方面，提供了一种量子密钥分发方法，应用于第三节点，包括：
[0013]接收第一节点基于分发路径和第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，并通过所述第二协议向所述第二节点发送所述第一报文；所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；
[0014]接收所述第二节点针对所述第一报文向所述第一节点返回的第二报文，并通过所述第二协议向所述第一节点发送所述第二报文，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求；
[0015]通过第三协议分别与所述分发路径下相邻上游节点和相邻下游节点建立第三密钥，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发；
[0016]基于所述第三密钥进行目标密钥的密钥交换，以使得所述第一节点和所述第二节点获得共享的所述目标密钥，所述目标密钥基于所述第一节点或所述第二节点建立，用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信。
[0017]根据本公开的第四方面，提供了一种量子密钥分发装置，应用于第一节点，包括：
[0018]第一生成模块，用于通过第一协议生成第一报文，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第一报文包括第二节点的节点标识和分发路径；
[0019]第一发送模块，用于基于所述分发路径和所述节点标识，通过第二协议向所述第二节点发送所述第一报文，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点；
[0020]第一获取模块，用于在接收到所述第二节点针对所述第一报文返回的第二报文的情况下，通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求。
[0021]根据本公开的第五方面，提供了一种量子密钥分发装置，应用于第二节点，包括：
[0022]第一接收模块，用于接收第一节点基于分发路径和所述第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；
[0023]第三发送模块，用于针对所述第一报文向所述第一节点返回第二报文；
[0024]第二获取模块，用于通过第三协议获取与所述第一节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发。
[0025]根据本公开的第六方面，提供了一种量子密钥分发装置，应用于第三节点，包括：
[0026]第二接收模块，用于接收第一节点基于分发路径和第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；
[0027]第四发送模块，用于通过所述第二协议向所述第二节点发送所述第一报文；
[0028]第三接收模块，用于接收所述第二节点针对所述第一报文向所述第一节点返回的第二报文；
[0029]第五发送模块，用于通过所述第二协议向所述第一节点发送所述第二报文，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求；
[0030]建立模块，用于通过第三协议分别与所述分发路径下相邻上游节点和相邻下游节
点建立第三密钥，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发；
[0031]密钥交换模块，用于基于所述第三密钥进行目标密钥的密钥交换，以使得所述第一节点和所述第二节点获得共享的所述目标密钥，所述目标密钥基于所述第一节点或所述第二节点建立，用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信。
[0032]根据本公开的第七方面，提供了一种电子设备，包括：
[0033]至少一个处理器；以及
[0034]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0035]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，该指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行第一方面中的任一项方法，或者执行第二方面中的任一项方法，或者执行第三方面中的任一项方法。
[0036]根据本公开的第八方面，提供了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，该计算机指令用于使计算机执行第一方面中的任一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子密钥分发方法，应用于第一节点，包括：通过第一协议生成第一报文，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第一报文包括第二节点的节点标识和分发路径；基于所述分发路径和所述节点标识，通过第二协议向所述第二节点发送所述第一报文，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点；在接收到所述第二节点针对所述第一报文返回的第二报文的情况下，通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥，包括以下任一项：通过所述第三协议建立与所述分发路径下所述第一节点相邻的下游节点相互通信的目标密钥，以使所述第二节点获得与所述第一节点通信的所述目标密钥；在所述第二节点为所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点的情况下，接收所述第二节点通过所述第三协议发送的第一量子信息，所述第一量子信息携带有目标密钥，所述目标密钥为所述第二节点生成的与所述第一节点相互通信的密钥；在所述第一节点与所述第二节点之间存在第三节点的情况下，接收所述第三节点通过所述第二协议发送的第三报文，将第一密钥与所述第三报文携带的密钥密文进行异或操作，得到所述目标密钥，所述密钥密文是所述第三节点将通过所述第三协议与相邻上游节点建立的密钥和通过所述第三协议与相邻下游节点建立的密钥进行异或操作得到的，所述第一密钥为所述第一节点通过所述第三协议与相邻下游节点建立的密钥。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述通过所述第三协议建立与所述分发路径下所述第一节点相邻的下游节点相互通信的目标密钥，以使所述第二节点获得与所述第一节点通信的所述目标密钥，包括：生成用于与所述第一节点相邻的下游节点通信的目标密钥；通过所述第三协议将所述目标密钥编码到量子比特中，得到第二量子信息；在所述第二节点为所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点的情况下，将所述第二量子信息发送给所述第二节点；在所述第一节点相邻的下游节点为所述第一节点与所述第二节点之间的中继节点的情况下，将所述第二量子信息发送给所述第一节点相邻的下游节点，所述第一节点相邻的下游节点用于通过所述第二协议将所述目标密钥进行密钥交换至所述第二节点处。4.根据权利要求2所述的方法，还包括：生成第四报文，所述第四报文指示接收到所述第三节点发送的所述第三报文；通过所述第二协议向所述第三节点发送所述第四报文。5.根据权利要求1所述的方法，所述通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥之后，还包括：在所述第一节点通过所述第二协议生成第五报文的情况下，通过所述第一协议将所述第五报文携带的密钥进行存储；其中，所述第五报文指示所述第一节点通过所述第三协议与相邻下游节点建立密钥。
6.根据权利要求1所述的方法，所述通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥之后，还包括：在通过所述第二协议接收到所述第二节点针对所述第一报文返回的第六报文，或者，所述第一节点通过所述第二协议生成所述第六报文的情况下，通过所述第一协议将所述第六报文携带的所述目标密钥进行存储；其中，所述第六报文指示所述第一节点和所述第二节点获得所述目标密钥。7.一种量子密钥分发方法，应用于第二节点，包括：接收第一节点基于分发路径和所述第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；针对所述第一报文向所述第一节点返回第二报文，并通过第三协议获取与所述第一节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发。8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述通过第三协议获取与所述第一节点共享的目标密钥，包括以下任一项：通过所述第三协议建立与所述分发路径下所述第二节点相邻的上游节点相互通信的目标密钥，以使所述第一节点获得与所述第二节点通信的所述目标密钥；在所述第一节点为所述分发路径下与所述第二节点相邻的上游节点的情况下，接收所述第一节点通过所述第三协议发送的第三量子信息，所述第三量子信息携带有目标密钥，所述目标密钥为所述第一节点生成的与所述第二节点相互通信的密钥；在所述第一节点与所述第二节点之间存在第三节点的情况下，接收所述第三节点通过所述第二协议发送的第三报文，将第二密钥与所述第三报文携带的密钥密文进行异或操作，得到所述目标密钥，所述密钥密文是所述第三节点将通过所述第三协议与相邻上游节点建立的密钥和通过所述第三协议与相邻下游节点建立的密钥进行异或操作得到的，所述第二密钥为所述第二节点通过所述第三协议与相邻上游节点建立的密钥。9.一种密钥分发方法，应用于第三节点，包括：接收第一节点基于分发路径和第二节点的节点标识通过第二协议发送的第一报文，并通过所述第二协议向所述第二节点发送所述第一报文；所述第一报文由所述第一节点通过第一协议生成，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点，所述第一报文包括所述节点标识和所述分发路径；接收所述第二节点针对所述第一报文向所述第一节点返回的第二报文，并通过所述第二协议向所述第一节点发送所述第二报文，所述第二报文指示所述第二节点接受所述量子密钥分发请求；通过第三协议分别与所述分发路径下相邻上游节点和相邻下游节点建立第三密钥，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发；基于所述第三密钥进行目标密钥的密钥交换，以使得所述第一节点和所述第二节点获
得共享的所述目标密钥，所述目标密钥基于所述第一节点或所述第二节点建立，用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述基于所述第三密钥进行目标密钥的密钥交换，包括：对所建立的两个所述第三密钥进行异或操作，得到密钥密文；通过所述第二协议将携带有所述密钥密文的第三报文发送给所述密钥交换的方向对应的目标节点，以使得所述目标节点获得共享的所述目标密钥，所述目标节点为所述第一节点或所述第二节点。11.一种量子密钥分发装置，应用于第一节点，包括：第一生成模块，用于通过第一协议生成第一报文，所述第一协议用于发起量子密钥分发请求，所述第一报文包括第二节点的节点标识和分发路径；第一发送模块，用于基于所述分发路径和所述节点标识，通过第二协议向所述第二节点发送所述第一报文，所述第二协议用于确定所述分发路径下与所述第一节点相邻的下游节点；第一获取模块，用于在接收到所述第二节点针对所述第一报文返回的第二报文的情况下，通过第三协议获取与所述第二节点共享的目标密钥，所述目标密钥用于所述第一节点与所述第二节点之间进行相互通信，所述第三协议用于使用量子比特作为信息载体进行密钥分发...

【专利技术属性】
技术研发人员：方堃，赵璟天，
申请(专利权)人：北京百度网讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：