一种基于后量子密钥封装算法的通信方法技术

本发明专利技术公开了一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，克服了现有技术中TLS协议通信无法应对量子计算技术的威胁，安全性低的问题，包括：生成公私钥对，发送用户端到服务器端的握手消息；从消息空间中生成随机消息，采用CPA安全后量子密钥封装算法对随机消息和公钥进行封装，发送服务器端到用户端的握手消息；对私钥和密文进行解密并计算TLS协议的中间变量，用户端和服务器端接收TLS协议中协商密钥所需的中间变量；服务器端利用掩码函数计算签名信息，用户端接收签名信息并与原始签名信息进行比对，若比对成功，则进行数据传输。为通信提供了抗量子计算攻击的安全保障，提高了通信安全性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及量子加密通信，特别涉及了一种基于后量子密钥封装算法的通信方法。

技术介绍

1、传输层安全(transport layer security，tls)协议是因特网上一个非常重要的基础性安全协议，其应用非常广泛，包括web浏览、ftp文件下载、smtp协议的电子邮件等。tls协议因为其应用的广泛性，一直受到相关业界和学术界的关注，对于此类实用性网络安全协议，不仅要考虑其安全性，而且还要考虑其执行效率及其在实践中是否易于部署。但当前，网络信息系统(如因特网等公共网络基础设施)中广泛部署的绝大多数安全协议是利用diffie-hellman、rsa、ecc等传统公钥密码体制来实现的，tls协议也是如此。这些传统公钥密码体制的安全性往往建立在大整数分解问题、离散对数问题等经典数论难题基础之上。

2、量子计算是一种革命性的计算范式，它利用量子力学的基本原理来处理信息。与传统的经典计算机不同，量子计算机利用量子比特(qubit)的叠加和纠缠特性，能够在特定问题领域展现出指数级的计算能力。量子计算机的理论基础可以追溯到20世纪80年代，但近年来在硬本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述步骤S2包括：从消息空间中生成随机消息，采用后量子公钥加密算法对随机消息和公钥进行加密，得到密文；基于所述密文计算共享密钥，输出封装结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述步骤S4包括：用户端收到签名信息后进行身份验证，若果签名信息与原始签名信息相同，则TLS双端密钥协商成功，计算会话密钥并与服务器端进行密钥导出，如果签名信息与原始签名不相同，则用户端拒绝签名信息并终止密钥协商...

【技术特征摘要】

1.一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述步骤s2包括：从消息空间中生成随机消息，采用后量子公钥加密算法对随机消息和公钥进行加密，得到密文；基于所述密文计算共享密钥，输出封装结果。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述步骤s4包括：用户端收到签名信息后进行身份验证，若果签名信息与原始签名信息相同，则tls双端密钥协商成功，计算会话密钥并与服务器端进行密钥导出，如果签名信息与原始签名不相同，则用户端拒绝签名信息并终止密钥协商。

4.根据权利要求2所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述步骤s3中，对私钥和密文进行解密时，若解密结果为空值，输出为空，否则将解密结果赋值给共享密钥后输出。

5.根据权利要求2或4所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在于，所述计算tls协议的中间变量包括：利用哈希密钥导出函数，输入中间变量和共享密钥，得到hs；利用哈希密钥导出函数，输入hs和第i条消息的哈希结果，得到剩余中间变量。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种基于后量子密钥封装算法的通信方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁连生，朱贤伟，包海斌，贺贤峰，李柏杰，
申请(专利权)人：国能浙江北仑第一发电有限公司，
类型：发明
国别省市：