CN110995425A - 基于qkd协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库 - Google Patents

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CN110995425A CN201911220117.XA CN201911220117A CN110995425A CN 110995425 A CN110995425 A CN 110995425A CN 201911220117 A CN201911220117 A CN 201911220117A CN 110995425 A CN110995425 A CN 110995425A
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丁晓光
王洪
田宝同
汪国航
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Quantumctek Co Ltd
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Anhui Huadian Big Data Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，涉及量子保密通信技术领域。本发明包括量子安全数据库对外接口利用QKD协议生成的量子密钥编译实现了通信过程量子保密；通过量子安全数据库连接池提供服务；量子安全服务移动引擎对用户信息进行加密、解密和认证；采用数据库作业调度服务管理来执行数据库内部服务；热插拔服务引擎与物理引擎对数据存储表空间加密解密。本发明通过量子密钥分发与数据访问通道融合，以代码编译的形式进入安全数据库各类访问通道，支持用户以采用量子密钥加密数据访问通道，来检索、存储、维护处理数据库的数据，提升了数据信息在互联网、大数据互联互通环境的安全系数等级。

Description

基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库
技术领域
本发明属于量子安全技术领域，特别是涉及一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，用以提升数据信息在互联网、大数据互联互通环境的安全系数。
背景技术
数据库管理系统平台是基于计算机的记录维护系统，主要目的是记录和维护信息,可以看成一种电子文件柜。传统关系型数据库是一个结构化的数据集合，在关系数据库中，它就像一个电子表格(Excel)，我们使用表对产品、类别、标签等数据进行建模，表包含列和行。
当前传统数据库安全防护手段主要以网关式访问控制和旁路审计两大模式为主，从理论上讲都无法排除被绕过的风险，常见具体方案包括数据库防火墙与前置代理等应用、数据库审计系统与后置代理等应用加密以及进口数据库厂商如Oracle自带加密选件TDE。数据库防火墙与前置代理等应用需要应用做一定的改造，同时大量数据库核心特性无法使用；数据库审计系统与后置代理等应用加密也必须由应用端改造实现数据加密，加密数据面临无法快速查询检索等问题，已有系统无法迁移、移植；TDE属于进口数据库产品套件，不能集成国产加密算法，不符合国家密码政策。因此这几种方案各有局限，没有得到广泛应用推广。
因此，为解决上述问题，本发明提供了一种新型的量子安全数据库，通过QSS-ME量子密钥的分发与数据访问通道融合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，通过QSS-ME量子密钥分发与数据访问通道融合，以代码编译的形式进入安全数据库各类访问通道，支持软件开发者与使用者以采用量子密钥加密数据方式访问量子安全数据库的数据，并支持基于量子安全数据库对信息数据进行选择性加密存储在量子安全数据库，解决了现有的必须由应用端改造实现数据加密、加密数据无法快速查询检索的问题。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，具体实现步骤如下：
步骤S1：量子安全数据库对外接口通过QKD协议产生的量子密钥编译形式与数据库访问通道融合，实现了通信过程量子保密；
步骤S2：通过量子安全数据库连接池提供服务；
步骤S3：量子安全服务移动引擎(QSS-ME)将量子密钥资源通过量子安全介质产品融合到各种移动通信设备中，并对移动密钥进行动态管理，对用户信息进行加密、解密和认证；
步骤S4：采用数据库作业调度服务管理来执行数据库内部服务；
步骤S5：热插拔服务引擎与物理引擎对数据存储表空间加密。
优选地，所述步骤S2中，数据库连接池提供服务，主要包括ODBC接口、JDBC接口、MS.NET接口、C/C++API接口、Perl接口、Python接口，还支持iOS、安卓移动APP客户端应用访问接口。
优选地，所述融合到各种移动通信设备中信息包括明文的用户信息和使用量子密钥加密的身份信息，所述身份信息包括明文的用户信息和时间戳。
优选地，所述步骤S4中，数据库作业调度服务管理包括先来先服务、短作业优先、响应比高优先、优先级调度算法和均衡调度算法。
优选地，所述步骤S4中，数据库内部服务包括日志服务、计算服务、SQL语句管理、语法解析执行服务、缓存类服务和备份类服务。
本发明具有以下有益效果：
本发明通过QSS-ME量子密钥分发与数据访问通道融合，以代码编译的形式进入安全数据库各类访问通道，提供软件开发者开发基于量子安全数据库平台的量子密钥加密的应用软件，支持软件开发者与使用者以采用量子密钥加密数据访问通道检索、存储、维护处理等量子安全数据库的数据，并支持量子安全数据库对信息数据进行选择性加密存储在量子安全数据库，适应国家安全形式的需要，审计数据安全信息的同时提升了数据信息在互联网、大数据互联互通环境的安全系数等级。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，具体实现步骤如下：
步骤S1：量子安全数据库对外接口通过QKD协议产生的量子密钥编译形式与数据库访问通道融合，实现了通信过程量子保密；对外接口可以是移动端的iOS安卓等APP，Web端PHP，Java，MS.NET和其他客户端，如Python，MS.NET，C++，C，API；
步骤S2：通过量子安全数据库连接池提供服务；
步骤S3：量子安全服务移动引擎(QSS-ME)将量子密钥资源通过量子安全介质产品融合到各种移动通信设备中，并对移动密钥进行动态管理，为用户提供任意多点间密钥协商、接入认证、访问控制、安全存储等功能服务，对用户信息进行加密、解密和认证；
步骤S4：采用数据库作业调度服务管理来执行数据库内部服务；
步骤S5：热插拔服务引擎与物理引擎对数据存储表空间加密以及制定的字符类数据列加解密或字段加解密。
其中，步骤S2中，数据库连接池提供服务，主要包括ODBC接口、JDBC接口、MS.NET接口、C/C++API接口、Perl接口、Python接口，还支持iOS、安卓移动APP客户端应用访问接口。
其中，融合到各种移动通信设备中信息包括明文的用户信息和使用量子密钥加密的身份信息，所述身份信息包括明文的用户信息和时间戳。
其中，步骤S4中，数据库作业调度服务管理包括先来先服务、短作业优先、响应比高优先、优先级调度算法和均衡调度算法,动态调配更高效使用系统资源、优先级管理更好控制资源的使用、实现JVM，从而更容易支持跨平台、实现虚拟化的部署和迁移为云计算提供便利。
其中，步骤S4中，数据库内部服务包括日志服务、计算服务、SQL语句管理、语法解析执行服务、缓存类服务和备份类服务。
其中，步骤S5中，量子安全数据库的服务端工具，可以对数据库物理资源服务进行配置、监控和管理，热插拔服务引擎与物理引擎，将支持数据存储表空间加密以及指定的字符类数据列加解密或字段加解密，如应用软件系统的使用用户password字段保护。量子安全数据库热插拔服务引擎与物理引擎提供对多种数据格式的存储支持，包括时间序列数据、OLAP列模式存储、归档日志、逻辑日志(redo和undo日志)等，在满足提供7×24不间断服务的同时，支持ACID事务模式，确保每个独立事务的数据完整性与有效性，具备完善的提交、回滚机制，确保在灾难恢复时数据保持一致性，支持本地负载均衡、异地远程容灾等能力。
值得注意的是，上述系统实施例中，所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，相应的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (5)

1.一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，其特征在于，具体实现步骤如下：
步骤S1：量子安全数据库对外接口通过QKD协议产生的量子密钥编译形式与数据库访问通道融合，实现了通信过程量子保密；
步骤S2：通过量子安全数据库连接池提供服务；
步骤S3：量子安全服务移动引擎(QSS-ME)将量子密钥资源通过量子安全介质产品融合到各种移动通信设备中，并对移动密钥进行动态管理，对用户信息进行加密、解密和认证；
步骤S4：采用数据库作业调度服务管理来执行数据库内部服务；
步骤S5：热插拔服务引擎与物理引擎对数据存储表空间加密。
2.根据权利要求1所述的一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，其特征在于，所述步骤S2中，数据库连接池提供服务，主要包括ODBC接口、JDBC接口、MS.NET接口、C/C++API接口、Perl接口、Python接口，还支持iOS、安卓移动APP客户端应用访问接口。
3.根据权利要求1所述的一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，其特征在于，所述步骤S3中，融合到各种移动通信设备中信息包括明文的用户信息和使用量子密钥加密的身份信息，所述身份信息包括明文的用户信息和时间戳。
4.根据权利要求1所述的一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，其特征在于，所述步骤S4中，数据库作业调度服务管理包括先来先服务、短作业优先、响应比高优先、优先级调度算法和均衡调度算法。
5.根据权利要求1所述的一种基于QKD协议量子密钥分发与数据访问通道融合的数据库，其特征在于，所述步骤S4中，数据库内部服务包括日志服务、计算服务、SQL语句管理、语法解析执行服务、缓存类服务和备份类服务。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111427908A (zh) * 2020-04-23 2020-07-17 北京中安星云软件技术有限公司 一种基于量子密钥的透明加、解密方法、系统及装置

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