ES3065378T3 - Method and device for sharing secret keys in a network comprising a satellite - Google Patents

Abstract

Método seguro de distribución de clave secreta para asegurar las comunicaciones entre una primera estación de comunicación (S1) y una segunda estación de comunicación (S2), utilizando un primer y un segundo satélite (STA, STB) que sobrevuelan una estación común, intercambiando una segunda y una tercera clave secreta respectivamente mediante QKD, y que sobrevuelan la primera y la segunda estación de comunicación respectivamente, intercambiando una primera y una cuarta clave secreta mediante QKD. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] DESCRIPCIÓN

[0002] Método y dispositivo para compartir claves secretas en una red que comprende un satélite

[0003] Campo técnico:

[0004] La presente invención se refiere al campo de la seguridad de tecnologías de la información y más particularmente al campo de la compartición de claves de cifrado por satélite a través de canales cuánticos.

[0005] Técnica anterior:

[0006] Desde siempre, existe la necesidad de intercambiar, a través de un canal de comunicación público, información sensible que debe permanecer secreta. Suponiendo que dos personas, Alicia y Bob, deseen intercambiar, a través de un canal de comunicación público autentificado (por ejemplo, Internet), información sensible a salvo de miradas indiscretas. Para ello, deben cifrar sus mensajes. Llamaremos Eva, a la persona que desea interceptar estos mensajes. Alicia debe, con la ayuda de una función criptográfica publicada (es decir, no secreta) y una clave secreta, cifrar sus mensajes antes de enviarlos a Bob a través de un canal público. Cuando Bob recibe los mensajes cifrados, debe, con la ayuda de la misma función criptográfica y la misma clave secreta que Alicia, descifrarlos para poder acceder a la información en abierto.

[0007] Ahora se plantea el problema de la clave secreta compartida entre Alicia y Bob: ¿cómo se genera? ¿Cómo se intercambia de forma segura y a salvo de miradas indiscretas?

[0008] Durante los intercambios seguros en Internet, el establecimiento de una clave secreta compartida se lleva a cabo mediante técnicas basadas en criptografía de clave pública, que no se detallan en el presente documento. A finales del siglo XX se ideó una nueva solución. Esta propone utilizar un canal cuántico que permita a Alicia y Bob establecer una clave secreta común intercambiando partículas cuánticas (por ejemplo, fotones) sin que Eva pueda rastrear la clave interceptando estas partículas. No obstante, esta técnica para compartir claves a través de canales cuánticos (QKD, por sus siglas en inglés de Distribución de Claves Cuánticas) adolece de algunas limitaciones que dificultan su aplicación a un gran número de usuarios y en distancias muy largas. Lo que podría, eventualmente, hacer que esta técnica sea poco atractiva y, por tanto, no lo suficientemente rentable como para generar oportunidades industriales.

[0009] La figura 1 representa esquemáticamente la arquitectura de un canal cuántico que permite, a dos usuarios, Alicia (el emisor de partículas) y Bob (el receptor de partículas), establecer una clave secreta común. La clave es una secuencia de bits, aleatorios, que pueden, por tanto, adoptar el valor 0 o 1. Por ejemplo, en el marco del protocolo BB84, Alicia propone bits clave utilizando dos modos de polarización de fotones preparados por Alicia, siendo la elección del modo de polarización aleatoria. Alicia anota para cada bit (es decir, cada fotón) el modo de polarización elegido aleatoriamente. Con la ayuda de un filtro polarizador y un detector de fotones que se pueden orientar alternativamente según los dos modos de polarización elegidos aleatoriamente, Bob anota el resultado de la detección (el fotón ha salido del filtro a por el camino "paralelo" o por el camino "perpendicular" a su eje), así como la orientación elegida del filtro.

[0010] En BB84, una vez transmitida toda la secuencia, Alicia envía a Bob los modos de polarización empleados para cada detección por un canal abierto autentificado. Bob puede entonces deducir el valor de los bits para los que la orientación de polarización ha sido la misma. Entonces sabe con certeza N/2 bits de promedio por N bits transmitidos por Alicia, denominándose esta secuencia clave reconciliada. Esta etapa puede ir acompañado de procedimientos de corrección de errores utilizando valores de control y algoritmos de tipo LDPC o cascada, que utilizan parámetros de control intercambiados a través del canal autentificado.

[0011] Por último, Alicia y Bob se ponen de acuerdo sobre un subconjunto de bits de la clave reconciliada. Luego comparan si han obtenido los mismos bits en este subconjunto. Cada diferencia se atribuye por defecto a un espía (aunque errores de medición los puedan también haber causado). En efecto, el teorema de no clonación garantiza que, en caso de escuchas clandestinas, Eva fuerza al fotón a entrar en un modo de polarización (que no es necesariamente el de Alicia). Entonces, si Eva adivina correctamente el modo de Alicia con una probabilidad del 50 %, entonces el 25 % de los bits de la clave de reconciliación estarán en desacuerdo entre Alicia y Bob. En esta fase, una prueba matemática de seguridad permite evaluar, a partir del número de bits diferentes, la cantidad de información potencialmente comprometida y definir una función unidireccional (función Hash) que, aplicada a la clave reconciliada produce una clave más pequeña, pero que ya no contiene ninguna información comprometida. Esta es la etapa de ampliación de la confidencialidad, que proporciona una clave segura.

[0012] A nivel de las redes terrestres, el intercambio de claves (o más concretamente: el establecimiento de claves) por un canal cuántico se realiza de manera sencilla, a través de un canal de comunicación óptica transportado por fibra óptica. No obstante, el intercambio de fotones polarizados únicos (o pulsos de luz de muy baja intensidad) a través de una fibra no permite, a Alicia ni a Bob, intercambiar estos fotones más allá de algunas decenas de km que representan la asíntota combinada del 100 % de probabilidad de absorción de los fotones por el material que compone la fibra óptica y del acortamiento de la clave por la amplificación de confidencialidad.

[0014] En consecuencia, la arquitectura de las redes de canales cuánticos se ve fuertemente afectada por esta limitación física. Se han ideado dos soluciones para superar esta limitación de distancia en la fibra óptica.

[0016] La primera solución contemplada consiste en propagar las claves a través de los denominados "nodos de confianza" (o "trusted nodes") colocados a intervalos regulares (por ejemplo, cada 50 kilómetros). La figura 2A ilustra esquemáticamente un dispositivo de generación de claves por nodo de confianza, conocido en la técnica anterior. El nodo de confianza manipula en abierto la clave establecida con Alicia (Clave A) y la clave establecida con Bob (Clave B). Este nodo de confianza está ubicado aproximadamente equidistante entre Alicia y Bob y permite duplicar el alcance de establecimiento de claves por canales cuánticos. Acto seguido, el nodo de confianza se basa en la técnica de cifrado de libreta de un solo uso para transmitir esta clave A a Bob. Para ello, el nodo de confianza lleva a cabo una "XOR" (puerta lógica O exclusiva bit a bit) entre la clave de Alicia y la clave de Bob. Por "XOR", se entiende tanto aquí como en el resto del documento el hecho de combinar dos claves mediante el operador lógico "O exclusivo" o "XOR", de símbolo ⊕. El resultado se transmite a Bob por un canal abierto autentificado. Bob, que tiene la clave B, podrá nuevamente llevar a cabo una XOR entre la secuencia recibida del nodo n.° 2 y su clave (Clave B) para recuperar la clave de Alicia (Clave A).

[0018] Esta primera solución se basa en una propiedad de la función XOR: A ⊕ B ⊕ B = A ⊕ (B ⊕ B)<= 0>= A, pero también en la técnica de cifrado por libreta de un solo uso (OTP, por sus siglas en inglés de "one-time pad"), que garantiza que no es posible recuperar la clave A y/o la clave B conociendo únicamente la secuencia Clave A ⊕ Clave B. A ⊕ B se denomina, "clave cifrada". La técnica de libreta de un solo uso se basa en el siguiente principio. Cualquier mensaje que deba ser cifrado se cifrará mediante una clave estrictamente aleatoria, del tamaño del mensaje y que se combinará con el mensaje abierto para producir el mensaje cifrado. El descifrado se llevará a cabo realizando la operación inversa en el mensaje cifrado utilizando la misma clave secreta. Claude Shannon demostró que esta técnica es teóricamente segura y esto, independientemente de los medios a disposición del atacante, siempre que se respeten 3 reglas absolutamente fundamentales:

[0020] A. la clave debe ser tan larga como el mensaje que se va a cifrar,

[0022] B. la clave debe ser estrictamente aleatoria, los elementos que constituyen la clave (bits o caracteres de la clave) deben ser todos independientes entre sí.

[0024] C. cada una de las claves (o libretas) solo debe utilizarse una vez para cifrar un solo mensaje.

[0026] No obstante, esta primera solución requiere que los nodos de confianza, que manipulan las claves en abierto, estén protegidos con un nivel de seguridad muy alto, lo que implica importantes costes adicionales y limitaciones operativas nada despreciables. Acto seguido, este tipo de solución es difícil, o incluso imposible, de implementar para interconectar dos usuarios separados por un océano (es difícil y costoso implementar nodos de confianza cada 100 km en el océano).

[0028] La segunda solución consiste en proceder a intercambiar fotones en el espacio libre y desde el espacio para alcanzar largas distancias. En ese caso, el límite de 100 kilómetros de fibra óptica ya no es aplicable, y es posible distribuir claves de cifrado a dos usuarios ubicados en cualquier lugar de la Tierra a través de canales QKD desde el espacio. Esta configuración se ilustra en la figura 2B. En ese caso, es el satélite que actúa como nodo de confianza, ya que establecerá una clave A con Alicia (por ejemplo, una estación terrestre) y una clave B con Bob (por ejemplo, otra estación terrestre) para transmitir, a continuación, a Bob la clave A ⊕ clave B (clave de cifrado) por un canal de comunicación clásico abierto y autentificado durante el sobrevuelo de la estación de Bob. En el suelo, Bob, poseedor de la clave B, será capaz de extraer la clave A de Alicia llevando a cabo una XOR de la clave B con la clave de cifrado de secuencia Clave A ⊕ Clave B que el satélite le habrá traído de vuelta. En este punto, el satélite, si está en órbita baja, se desplaza con respecto a Alicia y con respecto a Bob. Por lo tanto, no importa cuál sea la distancia que separa Alicia y Bob, el satélite actúa como un nodo móvil de confianza capaz de establecer la Clave A y la Clave B y de distribuir la combinación Clave A ⊕ Clave B que permiten a Alicia y Bob compartir una clave secreta común (Clave A).

[0030] En esta segunda solución, es probable que el aspecto de "gestión de pares" de estaciones terrestres y el aspecto de "sobrevuelo de estaciones emparejadas" restrinjan en gran medida la planificación de los contactos ópticos cuánticos entre la estación y el satélite en el medio generalmente considerado. En efecto, las trayectorias de los satélites son extremadamente rígidas y los períodos de contacto óptico entre los satélites y las estaciones terrestres, si son predecibles, no son flexibles. Además, es probable que la capa de nubes interrumpa el canal cuántico que conecta el satélite y una estación terrestre, impidiendo así el establecimiento de un enlace elemental entre el satélite y la estación. En ese caso, por lo tanto, la planificación de los intercambios debe poder actualizarse.

[0031] Estas limitaciones hacen que la planificación de contactos entre estaciones y satélites sea muy compleja e ineficiente. En efecto, la solución de la figura 2B requiere una secuencia precisa de los diferentes contactos, debido al hecho de que no maneja conexiones punto a punto, sino, de hecho, pares de conexiones para compartir claves entre pares de estaciones terrestres. Si la secuencia se interrumpe por una perturbación meteorológica que no se ha anticipado, la disponibilidad del servicio puede verse comprometida porque la visibilidad de la estación a la que se desea conectarse podría no reproducirse hasta varios días más tarde. En consecuencia, las estrategias de optimización de los contactos entre satélites y estaciones son extremadamente complejas y requieren resolver problemas cuyo punto óptimo es difícil de determinar. La solicitud de patente US 2022/393866 divulga un método de este tipo para la planificación de sesiones de intercambio de claves en un sistema que comprende una constelación de satélites y una pluralidad de estaciones en tierra.

[0032] La invención pretende superar algunos de los problemas antes mencionados de la técnica anterior. Para tal efecto, un objetivo de la invención es un procedimiento y un dispositivo para compartir claves secretas seguras diseñadas para proteger las comunicaciones entre una primera estación de comunicaciones y una segunda estación de comunicaciones. La invención se implementa en una red que comprende al menos dos satélites que sobrevuelan una estación común de manera que estén dentro de la línea de visión óptica de esta última. En el procedimiento y método de la invención, la clave secreta segura se distribuye en una etapa temporalmente separada de la etapa en la que estas claves son generadas por QKD, por medio de la estación común. También, la distribución de la clave segura a la primera y a la segunda estación a través de la estación común se lleva a cabo por canales que no requieren necesariamente una línea de visión óptica entre los satélites y la estación común y puede hacerse mucho más tarde en función de las necesidades de los usuarios. La solución de la invención permite no tener que implementar trayectorias de los dos satélites que sobrevuelan sucesivamente la primera y la segunda estación que se desean conectar: el trabajo se puede compartir entre varios satélites por paquetes de estaciones y no por paquetes de pares de estaciones como habitualmente se contemplaba en la técnica anterior.

[0033] Sumario de la invención:

[0034] Para tal efecto, un objetivo de la invención es un método para compartir una clave secreta segura diseñada para proteger las comunicaciones entre una primera estación de comunicaciones y una segunda estación de comunicaciones, comprendiendo dicho método las siguientes etapas:

[0035] A. intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta un primer satélite a la primera estación de comunicaciones, una primera clave secreta e intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el primer satélite a una tercera estación de comunicaciones, denominada estación común, una segunda clave secreta B. intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta un segundo satélite a la estación común, una tercera clave secreta e intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el segundo satélite a la segunda estación de comunicaciones, una cuarta clave secreta

[0036] C. recibir, en el primer y segundo satélites, una solicitud de comunicación entre la primera y la segunda estación de comunicaciones,

[0037] D. cifrar, en el primer satélite, la primera clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la segunda clave secreta, para generar un primer mensaje encriptado y transmitir el primer mensaje encriptado a la estación común (por un primer canal autentificado)

[0038] E. cifrar, en el segundo satélite, la cuarta clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la tercera clave secreta, para generar un segundo mensaje encriptado y transmitir el segundo mensaje encriptado a la estación común por un segundo canal autentificado

[0039] F. en la estación común, descifrar, el primer mensaje encriptado con la ayuda de la segunda clave secreta, para obtener la primera clave secreta, y descifrar el segundo mensaje encriptado con la ayuda de la tercera clave secreta, para obtener la cuarta clave secreta

[0040] G. cifrar, en la estación común, la primera clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secreta, para generar un tercer mensaje encriptado y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones por un tercer canal autentificado.

[0041] Según un modo de realización, el método de la invención comprende una etapa posterior H que consiste en descifrar, en la segunda estación de comunicaciones, el tercer mensaje encriptado con la ayuda de la cuarta clave secreta para obtener la primera clave secreta, formando la primera clave secreta la clave secreta segura.

[0042] Preferentemente, el método de cifrado simétrico es el método de libreta de un solo uso, en donde las claves secretas y los mensajes encriptados se codifican en binario, llevándose a cabo cada una de las etapas de cifrado mediante la puerta lógica XOR combinando las claves secretas implicadas, respectivamente, en dicha etapa de cifrado, llevándose a cabo cada una de las etapas de descifrado mediante la puerta lógica XOR que combina el mensaje encriptado con la clave secreta cifrada que están respectivamente implicadas en dicha etapa de descifrado.

[0043] Según un modo de realización, el método de la invención comprende dos etapas posteriores, I y J, que consisten en:

[0044] I. cifrar, en la primera estación de comunicaciones, un mensaje no aleatorio con la ayuda de la primera clave secreta y luego transmitir el mensaje no aleatorio cifrado a la segunda estación de comunicaciones, por un canal denominado abierto

[0045] J. descifrar, en la segunda estación de comunicaciones, dijo mensaje no aleatorio cifrado con la ayuda de la primera clave secreta.

[0046] Según un modo de realización, las etapas A a H se repiten una pluralidad de veces con el fin de formar una pluralidad de claves secretas seguras.

[0047] Según un modo de realización, en la etapa A, el intercambio de la segunda clave secreta requiere una subetapa de reconciliación llevada a cabo a través de dicho primer canal autentificado y/o, en la etapa B, el intercambio de la tercera clave secreta requiere una subetapa de reconciliación llevada a cabo a través de dicho segundo canal autentificado.

[0048] Según un modo de realización, las etapas A a H se repiten una pluralidad de veces con un par de estaciones de comunicación diferentes de la primera y la segunda estación de comunicaciones.

[0049] Otro objetivo de la invención es un sistema de comunicaciones que comprende una primera y una segunda estaciones de comunicaciones, una tercera estación de comunicaciones, denominada estación común, y un primer y un segundo satélites, estando dicho primer satélite adaptado para intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el primer satélite a la primera estación de comunicaciones, una primera clave secreta y para intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el primer satélite a la estación común, una segunda clave secreta, estando dicho segundo satélite adaptado para intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el segundo satélite a la estación común, una tercera clave secreta y para intercambiar, a través de un canal cuántico que conecta el segundo satélite a la segunda estación de comunicaciones, una cuarta clave secreta, estando el primer satélite adaptado además para recibir una solicitud de comunicación entre la primera y la segunda estación de comunicaciones, transmitida a través de un canal de solicitud libre, y tras lo cual cifrar la primera clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la segunda clave secreta para generar un primer mensaje encriptado y transmitir el primer mensaje encriptado a la estación común por un primer canal autentificado, estando el segundo satélite adaptado además para recibir dicha solicitud de comunicación y tras lo cual cifrar la cuarta clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la tercera clave secreta para generar un segundo mensaje encriptado y transmitir el segundo mensaje encriptado a la estación común por un segundo canal autentificado, estando la estación común adaptada para:

[0050] - descifrar el primer mensaje encriptado con la ayuda de la segunda clave secreta para obtener la primera clave secreta y descifrar, en la estación común, el segundo mensaje encriptado con la ayuda de la tercera clave secreta para obtener la cuarta clave secreta

[0051] - cifrar la primera clave secreta mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secreta para generar un tercer mensaje encriptado y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones por un tercer canal autentificado.

[0052] Según un modo de realización, la segunda estación de comunicaciones está adaptada para descifrar el tercer mensaje encriptado con la ayuda de la cuarta clave secreta para obtener la primera clave secreta, formando la primera clave secreta la clave secreta segura.

[0053] Según un modo de realización, del primer canal autentificado y/o el segundo canal autentificado son, cada uno, un enlace de telemetría/control remoto bidireccional del primer satélite y del segundo satélite, respectivamente. Según un modo de realización, el primer canal autentificado es retransmitido por un satélite adicional a través de un enlace entre satélites, óptico o de RF, que conecta el satélite adicional y el primer satélite y/o el segundo canal autentificado es retransmitido por un satélite adicional a través de un enlace entre satélites, óptico o de RF, que conecta el satélite adicional y el segundo satélite.

[0054] Según un modo de realización, el primer canal autentificado y el segundo canal autentificado son cada uno un enlace de anclaje, RF u óptico, de un servicio de telecomunicaciones transportado por el primer satélite y el segundo satélite, respectivamente.

[0055] Según un modo de realización, la estación cuyo primer canal autentificado es diferente del canal cuántico que conecta el primer satélite a dicha estación común (S3) y el segundo canal autentificado es diferente del canal cuántico que conecta el segundo satélite a dicha estación común.

[0056] Según un modo de realización, el canal abierto de solicitud es retransmitido por una estación local capaz de comunicarse con el primer y el segundo satélite a través de un enlace local autentificado.

[0057] Otro objetivo de la invención es una estación de comunicaciones, denominada estación común, estando dicha estación adaptada para:

[0058] - recibir una segunda clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico que conecta un primer satélite y la estación común

[0059] - recibir una tercera clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico que conecta un segundo satélite a la estación común

[0060] - recibir, por un primer canal autentificado, un primer mensaje encriptado transmitido por el primer satélite y generado mediante un método de cifrado simétrico que cifra, con la segunda clave secreta, una primera clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico que conecta el primer satélite a una primera estación de comunicaciones, y

[0061] - recibir, por un segundo canal autentificado, un segundo mensaje encriptado transmitido por el segundo satélite y generado mediante un método de cifrado simétrico que cifra, con la tercera clave secreta, una cuarta clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico que conecta el segundo satélite a una segunda estación de comunicaciones,

[0062] - descifrar el primer mensaje encriptado con la ayuda de la segunda clave secreta, para obtener la primera clave secreta, y descifrar el segundo mensaje encriptado con la ayuda de la tercera clave secreta, para obtener la cuarta clave secreta.

[0063] Breve descripción de las figuras:

[0064] Otras características, detalles y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la descripción, redactada con referencia a los dibujos adjuntos aportados a título de ejemplo y que representan, respectivamente:

[0065] [Fig.1] una vista esquemática de un dispositivo QKD según la técnica anterior,

[0066] [Fig.2A], una vista esquemática de un dispositivo de generación de claves por QKD por satélite de la técnica anterior,

[0067] [Fig.2B], una vista esquemática de un dispositivo de generación de claves por nodo de confianza de la técnica anterior,

[0068] [Fig.3A], una vista esquemática de un método de distribución de claves secretas seguras según la invención, [Fig.3B], una vista esquemática de un sistema de distribución de clave secreta según la invención, [Fig.3C], una vista esquemática de un sistema de distribución de clave secreta según un modo de realización de la invención,

[0069] [Fig.3D], una vista esquemática de un sistema de distribución de clave secreta según un modo de realización de la invención,

[0070] [Fig.4], una vista esquemática de un método de generación de una clave secreta segura según un modo de realización preferido del método de la invención

[0071] [Fig.5A], una vista esquemática de un método de generación de una clave secreta segura según un modo de realización del método de la invención

[0072] [Fig.5B], una vista esquemática de un sistema de distribución de clave secreta según un modo de realización de la invención,

[0073] En las figuras, a menos que se indique lo contrario, los elementos no están a escala.

[0074] Descripción detallada:

[0075] La figura 3A ilustra esquemáticamente un método según la invención para distribuir una clave secreta segura diseñada para proteger las comunicaciones entre una primera estación de comunicaciones S1 y una segunda estación de comunicaciones S2. La figura 3B ilustra esquemáticamente un sistema de comunicaciones 1 según la invención adaptado para implementar el método de la figura 3A. Además de la primera y segunda estaciones S1, S2, el sistema 1 comprende una tercera estación de comunicaciones S3, denominada estación común, y un primer y segundo satélites STA, ETC.

[0076] En una primera etapa A del método de la invención, el primer satélite STA intercambia una primera clave secretaK1

a través de un canal cuántico CQ<A1>que conecta el primer satélite STA a la primera estación de comunicaciones S1. Este intercambio en la etapa A se realiza cuando el satélite STA está en una posición A, durante el sobrevuelo de la estación S1 y requiere que el satélite STA esté en la línea de visión óptica de la estación S1 con el fin de poder transmitir y detectar cúbits.

[0077] Además, cuando el satélite STA esté en una posición B, en la que está en la línea de visión óptica de la estación común S3, el satélite intercambia una segunda clave secretaK2

a través de un canal cuántico CQ<A3>que conecta el primer satélite STA a la estación común S3.

[0078] Como aclaración, en la invención, cuando se describe una etapa de intercambio de claves por el canal cuántico que conecta una estación y un satélite, la emisión de los cúbits se puede hacer desde el satélite hacia la estación o viceversa.

[0079] En una etapa B, el segundo satélite STB intercambia una tercera clave secretaK3

a través de un canal cuántico CQ<B3>que conecta un segundo satélite STB a la estación común S3. Este intercambio tiene lugar cuando el satélite STB está en una posición C, durante el sobrevuelo de la estación común S3 por el satélite STB y requiere que esté en la línea de visión óptica de la estación S3. Además, cuando el satélite STB está en una posición D, en la que está en la línea de visión óptica de la estación S2, el satélite STB intercambia una cuarta clave secretaK4

a través de un canal cuántico CQ<B2>que conecta el segundo satélite STB a la segunda estación de comunicaciones S2. El propósito del método de la invención es hacer llegar la primera claveK1

a la segunda estación S2 de manera perfectamente segura para que las estaciones S1 y S2 puedan comunicarse de manera segura con esta claveK1

, sin que sea necesario que el satélite STA sobrevuele la estación S2 a la vez que se flexibiliza considerablemente la planificación de las operaciones respectivas de los satélites STA y STB.

[0080] En la invención, las etapas para intercambiar claves secretas por un canal cuántico se pueden realizar mediante cualquier protocolo QKD conocido por un experto en la materia. Se recuerda que una cobertura de nubes sobre una estación de comunicaciones terrestres bloquea cualquier enlace óptico en el espacio libre en el espectro visible e infrarrojo cercano. Además, el Sol genera grandes cantidades de fotones parásitos por difracción en la atmósfera (irradiancia indirecta) que degradan enormemente la detección de cúbits, pudiendo llegar a provocar la ruptura del enlace. De este modo, el estado actual de técnica de la QKD por satélite permite la transmisión de cúbits a través del enlace óptico en el infrarrojo cercano a través de la atmósfera con el cielo despejado. De este modo, la disponibilidad del canal cuántico entre un satélite y una estación de comunicaciones terrestre depende de los eventos y avatares meteorológicos sobre la estación.

[0081] Se entiende que, en el método de la invención, el orden relativo de ejecución de las etapas A y B es irrelevante. También, las dos etapas A y B se pueden implementar simultáneamente o la una después de la otra (ya sea la etapa A y luego la etapa B o la B y luego la A).

[0082] Después de las etapas A y B, el método de la invención comprende una etapa C que consiste en recibir en los satélites STA y STB una solicitud de comunicación entre la estación S1 y la estación S2 emitida por una estación denominada emisora y transmitida a través de un canal de solicitud CR. Según el modo de realización ilustrado en la figura 3B, la solicitud es emitida por la estación S1, que forma, por tanto, la estación emisora. Como alternativa, según otro modo de realización, la solicitud es emitida por la estación S2, o bien la estación S3 u otra estación, por ejemplo, una estación de control de misión, diferente de las estaciones S1-S3 (no representada en la figura 3B). Este canal de solicitud CR es un canal autentificado que no requiere necesariamente una línea de visión entre los satélites STA y STB y la estación emisora. Por ejemplo, podría ser un canal de RF o bien un canal óptico. También, la etapa C no está correlacionada temporalmente con las etapas A y B y, por tanto, se puede implementar en un momento en el que los satélites STA y STB no estén dentro de la línea de visión óptica de la estación emisora, por ejemplo, porque están demasiado alejados de esta estación o bien porque las perturbaciones atmosféricas entre los satélites STA y STB y la estación emisora son demasiado importantes. Solo se puede emitir cuando surge la necesidad de comunicarse de manera segura entre las estaciones S1 y S2.

[0083] Después de recibir esta solicitud, en una etapa D, el satélite STA está adaptado para cifrar la primera clave secretaK1

mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la segunda clave secretaK2

para generar un primer mensaje encriptadoKC12.Además, la etapa D implica la transmisión del primer mensaje encriptado a la estación común S3 por un primer canal autentificadoCA1.

[0084] Asimismo, después de recibir la solicitud, en una etapa E, el satélite STB está adaptado para cifrar la cuarta clave secretaK4

mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la tercera clave secretaK3

, para generar un segundo mensaje encriptadoKC43.El satélite STB transmite después un segundo mensaje encriptado a la estación común S3 por un segundo canal autentificadoCA2.

[0085] Al igual que el canal de solicitud CR, los canales autentificadosCA1, CA2,no son canales que requieran necesariamente una línea de visión óptica entre los satélites STA y STB y la estación S3, ya que las etapas D y E no están correlacionadas temporalmente con las etapas A y B. Los canales autentificadosCA1, CA2

pueden ser, por tanto, cualquier canal clásico de oportunidades autentificado en el dominio RF u óptico (ver más abajo). Adicionalmente, se entiende que el orden relativo de ejecución de las etapas D y E carece de importancia en el método de la invención. También, las dos etapas D y E se pueden implementar simultáneamente o una después de la otra.

[0086] Después de estas etapas D y E, el método de la invención comprende dos etapas F y G implementadas en la estación común S3. La etapa F consiste en descifrar, el primer mensaje encriptadoKC12

con la ayuda de la segunda clave secretaK2

para obtener la primera clave secretaK1

y descifrar el segundo mensaje encriptadoKC43

con la ayuda de la tercera clave secretaK3

para obtener la cuarta clave secretaK4

.

[0087] Después de la etapa F, la estación común S3 está adaptada para implementar la etapa G, que consiste en cifrar la primera clave secretaK1

mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secretaK4

para generar un tercer mensaje encriptadoKC14

. Además, la etapa G comprende la transmisión del tercer mensaje encriptadoKC14

a la segunda estación de comunicaciones S2 por un tercer canal autentificadoCA3

.

[0088] Al final del método de la figura 3A, la estación S2 es capaz de descifrar el tercer mensaje encriptadoKC14

con la cuarta clave secretaK4

que había intercambiado previamente por QKD con el satélite STB. Es capaz, por tanto, de obtener la primera clave secretaK1

que luego forma la clave secreta segura (véase el método de la figura 4). De este modo, la primera y la segunda estación de comunicaciones S1, S2 pueden poseer, cada una, la clave secreta seguraK1

. Al ser las etapas implementadas en el método de la invención (QKD y cifrado simétrico) resistentes a las amenazas cuánticas, el método de la invención permite proporcionar una clave secreta segura para cifrar las comunicaciones entre la estación S1 y la estación S2.

[0089] Como se ha indicado anteriormente, en la invención, las etapas A y B de intercambio de claves secretas por QKD no están correlacionadas temporalmente con la distribución de mensajes encriptadosKC12, KC43

a la estación S3 en las etapas D y E, respectivamente. De este modo, la distribución de mensajes encriptadosKC12, KC43

a través de los canalesCA1, CA2

, respectivamente, no requiere necesariamente una línea de visión óptica entre los satélites STA, STB y la estación común S3. Concretamente, esto implica que en la etapa D, el satélite STA puede estar significativamente más lejos de la estación S3 cuando lleva a cabo la distribución del mensaje encriptadoKC12

que cuando está en la posición B para llevar a cabo el intercambio de clavesK2

con la estación S3. Asimismo, en la etapa E, el satélite STB puede estar significativamente más lejos de la estación S3 cuando realiza la distribución del mensaje encriptadoKC43

que cuando está en la posición C para llevar a cabo el intercambio de clavesK3

con la estación S3. Esta separación temporal entre el intercambio de claves secretasK1

,K2

por QKD y la distribución de mensajes encriptados no está presente en los métodos de la técnica anterior. En efecto, en estos métodos de la técnica anterior, la distribución de la clave secreta segura la llevaba a cabo el satélite durante el sobrevuelo de una estación casi simultáneamente después del establecimiento de una clave de cifrado por QKD para cifrar la transmisión de la clave secreta segura entre el satélite y la estación (véase la figura 2B).

[0090] La solución de la invención permite flexibilizar considerablemente la planificación de las operaciones en comparación con el método de la técnica anterior ilustrado en la figura 2B. Además, la solución de la invención permite retrasar la distribución de los mensajes encriptados, por ejemplo, en función de las necesidades de los usuarios de las estaciones S1 y S2 y evitar así un almacenamiento prolongado de las claves secretasK1

,K4

y de los mensajes encriptados en la estación común S3 que potencialmente podrían ser vulnerados. Además, la solución de la invención permite evitar tener que implementar trayectorias para los dos satélites STA, STB que sobrevuelan sucesivamente la primera y segunda estaciones S1, S2 que se desean conectar: el trabajo se puede compartir entre los satélites STA, STB por paquetes de estaciones (S1, S3) y (S3, S2) y no por paquetes de pares de estaciones (S1, S2) como se contemplaba habitualmente en la técnica anterior.

[0091] Se entiende que el hecho de decorrelacionar temporalmente las etapas A y B del resto de etapas de la invención implica que los satélites STA y STB pueden almacenar de forma segura las clavesK1

,K2

y las clavesK3

,K4

, respectivamente, después de su intercambio por QKD.

[0092] Según la invención, el método de cifrado simétrico de las etapas D, E y G pueden ser cualquier método por bloque o flujo conocido por el experto en la materia, por ejemplo, el método de libreta de un solo uso, el método AES (por sus siglas en inglés deAdvanced Encryption Standard) o el método Triple DES.

[0093] En la invención, la etapa G puede consistir, como alternativa, en generar un tercer mensaje encriptadoKC41

generado al cifrar la cuarta clave secretaK4

mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la primera clave secretaK1

, y en la transmisión del tercer mensaje encriptadoKC14

a la estación de comunicaciones S1 por un tercer canal autentificadoCA3

. Estas dos formulaciones son equivalentes, la única diferencia es que, en la primera alternativa, la claveK1

es la clave secreta segura para cifrar las comunicaciones entre la estación S1 y la estación S2, mientras que, en la segunda alternativa, la claveK4

es la clave secreta segura.

[0094] Como se ha indicado anteriormente, los canalesCA1

yCA2pueden ser cualquier canal de oportunidad clásico autentificado. Según un modo de realización preferido de la invención, denotado MR, los canalesCA1

yCA2

son diferentes de los canales cuánticos CQ<A3>y CQ<B3>, respectivamente.

[0095] Según un modo de realización del método de la invención, denotada MP, en la etapa A, la subetapa de reconciliación necesaria para el intercambio de la clave secretaK2

se lleva a cabo a través del canalCA1.Asimismo, en la etapa B, la subetapa de reconciliación necesaria para el intercambio de la clave secretaK3

se lleva a cabo a través del canalCA2.En efecto, estas subetapas de reconciliación, al igual que las etapas de distribución de mensajes encriptadosKC12, KC43

no requiere que los satélites STA y STB estén en de la línea de visión óptica de la estación común S3. De este modo, es posible simplificar la arquitectura de la red del sistema 1 poniendo en común algunos de los enlaces necesarios para su funcionamiento. Este modo de realización MP es compatible con el modo de realización MR.

[0096] Según otro modo de realización, compatible con el modo de realización MR y el modo de realización MP, del primer canal autentificado y/o el segundo canal autentificado son, cada uno, un enlace de telemetría/control remoto bidireccional del primer satélite y del segundo satélite, respectivamente. En el presente documento, se denomina "enlace bidireccional de telemetría/control remoto del satélite" un enlace que permite, por un lado, controlar, la configuración y programación de la misión del satélite y, por otro lado, la medición de la configuración y del estado del satélite. De este modo, es posible simplificar la arquitectura de la red del sistema 1 poniendo en común algunos de los enlaces necesarios para su funcionamiento.

[0097] Según otro modo de realización del sistema de la invención, el primer canal autentificado y el segundo canal autentificado son cada uno un enlace de anclaje, RF u óptico, de un servicio de telecomunicaciones transportado por el primer satélite y el segundo satélite, respectivamente. Este modo de realización también permite simplificar la arquitectura de la red del sistema 1.

[0098] El sistema según la invención es un sistema en el que el primer canal autentificado y el segundo canal autentificado son cada uno un enlace de anclaje RF u óptico de un servicio de telecomunicaciones transportado por el primer satélite y el segundo satélite, respectivamente.

[0099] La figura 3C ilustra esquemáticamente un modo de realización del sistema 1 de la figura 3B, en el que el canal autentificadoCA2

se retransmite mediante un satélite adicional SR a través de un enlace entre satélites LI que conecta el satélite STB y el satélite adicional SR. Este enlace LI es, por ejemplo, un enlace óptico o RF. Este modo de realización permite mejorar la disponibilidad del sistema 1, por ejemplo, cuando el satélite STB está demasiado alejado de la estación S3 para poder comunicarse con él directamente sin la intermediación del satélite adicional SR. De manera más general, según un modo de realización del sistema 1 de la invención, el primer y/o el segundo canal autentificadoCA1, CA2

son/es retransmitido(s) por el satélite adicional SR a través de un enlace entre satélites LI que conecta el satélite adicional SR y los satélites STA y STB, respectivamente.

[0100] Ventajosamente, según un modo de realización del sistema 1 de la figura 3C, el satélite SR adicional está configurado para operar a una altitud superior a la de las nubes y las turbulencias atmosféricas, por ejemplo, en la estratosfera o en órbita. Además, la porción del canalCA2

entre la estación S3 y el satélite adicional SR utiliza una longitud de onda en el dominio RF, visible o LWIR, con el fin de evitar posibles perturbaciones relacionadas con las condiciones meteorológicas (por ejemplo, nubes). Por último, la porción del canalCA2

entre el satélite STB y el satélite adicional SR utiliza una longitud que permite maximizar la capacidad de transmisión, por ejemplo, una longitud de onda en el dominio SWIR (por sus siglas en inglés deShort Wavelength InfraRedo "Infrarrojo de longitud de onda corta", normalmente entre 1µmy 2,7µm).Este modo de realización permite optimizar el funcionamiento del sistema 1 volviéndolo más resistente a los avatares climáticos.

[0101] La figura 3D ilustra esquemáticamente un modo de realización del sistema 1 de la invención en el que la solicitud de comunicación emitida por la estación emisora (por ejemplo, la estación S1, como se ilustra en la figura 3D) es retransmitida a los satélites STA y STB por una estación local SL capaz de comunicarse con estos satélites a través de un enlace local autentificado LL. Este modo de realización es ventajoso para aprovechar un posible sobrevuelo de la estación SL por los satélites STA y STB cuando estos se encuentran demasiado alejados de la estación emisora para que esta última pueda transmitirles directamente la solicitud de comunicación.

[0102] La figura 4 ilustra un modo de realización preferido del método de la invención. Este método está particularmente adaptado para implementarse en el sistema 1 de la figura 3B. El método de la figura 4 comprende una etapa adicional H que consiste en descifrar, en la segunda estación de comunicaciones S2, el tercer mensaje encriptadoKC14

con la ayuda de la cuarta clave secretaK4

. De este modo, la estación S2 obtiene la primera clave secretaK1

. Esta etapa H es necesaria para que las estaciones S1 y S2 posean ambas la clave secreta seguraK1

que podrán utilizar posteriormente para cifrar mensajes no aleatorios que deseen intercambiar (véanse las figuras 5A y 5B).

[0103] En efecto, habida cuenta que el cifrado de la clave secreta seguraK1

en la etapa G se lleva a cabo mediante un método de cifrado simétrico, el descifrado del primer mensaje encriptadoKC14

se lleva a cabo con la misma clave que la utilizada para el cifrado, es decir, la cuarta clave secreta K<4>. De este modo, el método de la figura 4 permite distribuir con facilidad de manera segura e inviolable, incluso contra un ataque cuántico, una clave secreta seguraK1

para cifrar las comunicaciones entre la estación S1 y la estación S2 relajando las limitaciones de distribución de claves en comparación con otros métodos de la técnica anterior.

[0104] Según un modo de realización del método de la figura 4, las etapas A a H se repiten una pluralidad de veces con el fin de formar una pluralidad de claves secretas seguras, cada una de ellas diseñadas para proteger las comunicaciones entre la estación S1 y la estación S2.

[0105] En un modo de realización preferido de la invención, el método de cifrado simétrico es el método de libreta de un solo uso. En este modo de realización, las claves secretasK1

,K2

,K3,K4,y los mensajes encriptadosKC12, KC43, KC41

están codificados en binario. De este modo, cada una de las etapas de cifrado se llevan a cabo mediante la puerta lógica XOR combinando las claves secretas involucradas respectivamente en dicha etapa de cifrado. Por ejemplo, en la etapa D, la etapa de cifrado se obtiene combinando la primera y la segunda clave secretaK1

,K2,mediante la siguiente operación lógicaKC12

=K1

⊕K2

. Asimismo, cada una de las etapas de descifrado se llevan a cabo mediante la puerta lógica XOR combinando el mensaje encriptado con la clave secreta cifrada que están respectivamente implicadas en dicha etapa de descifrado. Por ejemplo, en la etapa F, la etapa de descifrado del primer mensaje encriptadoKC12

se lleva a cabo mediante la siguiente operación lógica:KC12

⊕K2

=K1

⊕K2

⊕K2

=K1

, lo que permite a la estación S3 obtener la claveK1

. Ese modo de realización es el que permite la implementación de la invención menos compleja.

[0106] Para garantizar la seguridad de la técnica de la libreta de un solo uso en la invención, todas las etapas que implementan la técnica de la libreta de un solo uso combinan dos claves secretas, o una clave secreta y una clave, y un mensaje encriptado que tienen la misma longitud (key sizeen inglés).

[0107] La figura 5A ilustra un modo de realización preferido del método de la figura 4, que permite intercambiar de manera segura un mensaje no aleatorio M entre la estación S1 y la estación S2. La figura 5B ilustra esquemáticamente un modo de realización del sistema de la invención adaptado para implementar el método de la figura 5A. Además de las etapas detalladas anteriormente, el método de la figura 5A comprende dos etapas posteriores, I y J, que consisten en:

[0108] I - cifrar, en la primera estación de comunicaciones S1, un mensaje no aleatorio M con la ayuda de una primera clave secretaK1

y transmitir el mensaje no aleatorio cifrado MC a la segunda estación de comunicaciones S2, J - descifrar el mensaje no aleatorio cifrado con la ayuda de la primera clave secretaK1

en la etapa F. De este modo, la estación S2 obtiene el mensaje no aleatorio M de manera totalmente segura.

[0109] Según un modo de realización diferente del ilustrado en la figura 5B, el mensaje M se intercambia desde la estación S2 hacia la estación S1.

[0110] Según un modo de realización preferido del método de la figura 5A, las etapas I y J se repiten una pluralidadnde veces con el fin de cifrar una pluralidad de comunicaciones entre la estación S1 y la estación S2. El númeronde repeticiones de las etapas I y J es menor que un número llamado crítico calculado a partir de un criptoperíodo de la clave utilizada para cifrar el mensaje M y descifrar el mensaje MC. Esta característica permite evitar la vulneración de los mensajes intercambiados y es relevante cuando se codifica un mensaje M no aleatorio (por ejemplo, de lenguaje humano). Se denomina "criptoperíodo" en el presente documento, al número de usos de una clave en un algoritmo de cifrado que no debe superarse con el fin de garantizar la seguridad del mensaje encriptado por esa clave.

[0111] Por último, otro objetivo de la invención es la estación común S3 del sistema 1 descrito anteriormente. La estación S3 está adaptada, por tanto, para:

[0112] - recibir la segunda clave secretaK2

intercambiada a través del canal cuántico CQ<A3>

[0113] - recibir la tercera clave secretaK3

intercambiada a través del canal cuántico CQ<B3>

[0114] - recibir, por el canalCA1,el primer mensaje encriptadoKC12

transmitido por el primer satélite STA

[0115] - recibir, por el canalCA2,

el segundo mensaje encriptadoKC43

transmitido por el segundo satélite STB - descifrar el primer mensaje encriptadoKC12

con la ayuda de la segunda clave secretaK2

para obtener la primera clave secretaK1

y descifrar, el segundo mensaje encriptadoKC43

con la ayuda de la tercera clave secretaK3

para obtener la cuarta clave secretaK4

[0116] - cifrar la primera clave secretaK1

mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secretaK4

para generar el tercer mensaje encriptadoKC14

y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones S2 por un tercer canal autentificadoCA3

.

[0118] La estación común S3 del sistema 1 está adaptada, por tanto, para implementar un método en el que las etapas están "localizadas" en una misma zona geográfica (es decir, la estación S3), en lugar de estar distribuidas en diferentes estaciones y satélites espaciados a varios cientos o miles de kilómetros de distancia.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para compartir una clave secreta segura diseñada para proteger comunicaciones entre una primera estación de comunicaciones (S1) y una segunda estación de comunicaciones (S2), comprendiendo dicho método las siguientes etapas: A. intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<A1>) que conecta un primer satélite (STA) a la primera estación de comunicaciones (S1), una primera clave secreta (K1 ) e intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<A3>) que conecta el primer satélite (STA) a una tercera estación de comunicaciones denominada estación común (S3), una segunda clave secreta (K2 ) B. intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<B3>) que conecta un segundo satélite (STB) a la estación común (S3), una tercera clave secreta (K3 ) e intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<B2>) que conecta el segundo satélite (STB) a la segunda estación de comunicaciones (S2), una cuarta clave secreta (K4 ) C. recibir, en el primer y segundo satélites (STA, STB), una solicitud de comunicación entre la primera y la segunda estación de comunicaciones, D. cifrar, en el primer satélite, la primera clave secreta (K1 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la segunda clave secreta (K2 ), para generar un primer mensaje encriptado (KC12 ) y transmitir el primer mensaje encriptado a la estación común (S3) por un primer canal autentificado (CA1 ) E. cifrar, en el segundo satélite, la cuarta clave secreta (K4 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la tercera clave secreta (K3 ), para generar un segundo mensaje encriptado (KC43 ) y transmitir el segundo mensaje encriptado a la estación común (S3) por un segundo canal autentificado (CA2 ) F. en la estación común (S3), descifrar, el primer mensaje encriptado (KC12 ) con la ayuda de la segunda clave secreta (K2 ), para obtener la primera clave secreta (K1 ), y descifrar el segundo mensaje encriptado (KC43 ) con la ayuda de la tercera clave secreta (K3 ), para obtener la cuarta clave secreta (K4 ) G. cifrar, en la estación común (S3), la primera clave secreta (K1 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secreta (K4 ),para generar un tercer mensaje encriptado (KC14 ) y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones (S2) por un tercer canal autentificado (CA3 ).

2. Método según la reivindicación anterior, que comprende una etapa posterior H que consiste en descifrar, en la segunda estación de comunicaciones, el tercer mensaje encriptado (KC14 ) con la ayuda de la cuarta clave secreta (K4 ),para obtener la primera clave secreta (K1 ), formando la primera clave secreta la clave secreta segura.

3. Método según la reivindicación anterior, dicho método de cifrado simétrico es el método de libreta de un solo uso y en donde las claves secretas (K1, K2, K3 ,K4 ),y los mensajes encriptados (KC12, KC43, KC41 ) están codificados en binario, llevándose a cabo cada una de las etapas de cifrado mediante la puerta lógica XOR combinando las claves secretas implicadas, respectivamente, en dicha etapa de cifrado, llevándose a cabo cada una de las etapas de descifrado mediante la puerta lógica XOR que combina el mensaje encriptado con la clave secreta cifrada que están respectivamente implicadas en dicha etapa de descifrado.

4. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 3, que comprende dos etapas posteriores I y J que consisten en: I. cifrar, en la primera estación de comunicaciones, un mensaje no aleatorio (M) con la ayuda de la primera clave secreta y luego transmitir el mensaje no aleatorio cifrado (MC) a la segunda estación de comunicaciones, por un canal denominado abierto J. descifrar, en la segunda estación de comunicaciones, dijo mensaje no aleatorio cifrado con la ayuda de la primera clave secreta.

5. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en donde las etapas A a H se repiten una pluralidad de veces con el fin de formar una pluralidad de claves secretas seguras.

6. Método según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde, en la etapa A, el intercambio de la segunda clave secreta requiere una subetapa de reconciliación llevada a cabo a través de dicho primer canal autentificado y/o, en la etapa B, el intercambio de la tercera clave secreta requiere una subetapa de reconciliación llevada a cabo a través de dicho segundo canal autentificado.

7. Método según una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 6, en donde las etapas A a H se repiten una pluralidad de veces con un par de estaciones de comunicación diferentes de la primera y la segunda estación de comunicaciones.

8. Sistema de comunicaciones que comprende una primera y una segunda estación de comunicaciones (S1, S2), una tercera estación de comunicaciones denominada estación común (S3) y un primer y un segundo satélites (STA, STB), estando dicho primer satélite (STA) adaptado para intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<A1>) que conecta el primer satélite (STA) a la primera estación de comunicaciones (S1), una primera clave secreta (K<1>) y para intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<A3>) que conecta el primer satélite (STA) a la estación común (S3), una segunda clave secreta (K2 ) estando dicho segundo satélite (STB) adaptado para intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<B3>) que conecta el segundo satélite (STB) a la estación común (S3), una tercera clave secreta (K3 ) y para intercambiar, a través de un canal cuántico (CQ<B2>) que conecta el segundo satélite (STB) a la segunda estación de comunicaciones, una cuarta clave secreta (K4 ) estando el primer satélite adaptado además para recibir una solicitud de comunicación entre la primera y la segunda estación de comunicaciones transmitida a través de un canal abierto de solicitud (CR), y tras lo cual cifrar la primera clave secreta (K1 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la segunda clave secreta (K2 ), para generar un primer mensaje encriptado (KC12 ) y transmitir el primer mensaje encriptado a la estación común (S3) por un primer canal autentificado (CA1 ), estando el segundo satélite adaptado además para recibir dicha solicitud de comunicación, y tras lo cual cifrar la cuarta clave secreta (K4 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la tercera clave secreta (K3 ), para generar un segundo mensaje encriptado (KC43 ) y transmitir el segundo mensaje encriptado a la estación común (S3) por un segundo canal autentificado (CA2 ), estando la estación común adaptada para: ∘ descifrar el primer mensaje encriptado (KC12 ) con la ayuda de la segunda clave secreta (K2 ), para obtener la primera clave secreta (K1 ), y descifrar, en la estación común (S3), el segundo mensaje encriptado (KC43 ) con la ayuda de la tercera clave secreta (K3 ), para obtener la cuarta clave secreta (K4 ) ∘ cifrar la primera clave secreta (K1 ) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secreta (K4 ),para generar un tercer mensaje encriptado (KC14 ) y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones (S2) por un tercer canal autentificado (CA3 ).

9. Sistema según la reivindicación anterior, en donde la segunda estación de comunicaciones está adaptada para descifrar el tercer mensaje encriptado (KC14 ) con la ayuda de la cuarta clave secreta (K4 ),para obtener la primera clave secreta (K1 ), formando la primera clave secreta la clave secreta segura.

10. Sistema según la reivindicación 8 o 9, en donde el primer canal autentificado y/o el segundo canal autentificado son, cada uno, un enlace de telemetría/control remoto bidireccional del primer satélite y del segundo satélite, respectivamente.

11. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde el primer canal autentificado es retransmitido por un satélite adicional (SR) a través de un enlace entre satélites, óptico o de RF, (LI), que conecta el satélite adicional y el primer satélite y/o el segundo canal autentificado es retransmitido por un satélite adicional (SR) a través de un enlace entre satélites, óptico o de RF, (LI), que conecta el satélite adicional y el segundo satélite.

12. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 9 u 11, en donde el primer canal autentificado y el segundo canal autentificado son, cada uno, un enlace de anclaje, RF u óptico, de un servicio de telecomunicaciones transportado por el primer satélite y el segundo satélite, respectivamente.

13. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, el primer canal autentificado es diferente del canal cuántico que conecta el primer satélite a dicha estación común (S3) y el segundo canal autentificado es diferente del canal cuántico que conecta el segundo satélite a dicha estación común (S3).

14. Sistema según una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde el canal abierto de solicitud es retransmitido por una estación local (SL) capaz de comunicarse con el primer y el segundo satélite a través de un enlace local autentificado (LL).

15. Estación de comunicaciones, denominada estación común (S3), estando dicha estación adaptada para: - recibir una segunda clave secreta (K2 ) intercambiada a través de un canal cuántico (CQ<A3>) que conecta un primer satélite (STA) y la estación común (S3), - recibir una tercera clave secreta (K3 ) intercambiada a través de un canal cuántico (CQ<B3>) que conecta un segundo satélite (STB) a la estación común (S3) - recibir, por un primer canal autentificado, un primer mensaje encriptado (KC12 ) transmitido por el primer satélite y generado mediante un método de cifrado simétrico que cifra, con la segunda clave secreta, una primera clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico (CQ<A1>) que conecta el primer satélite (STA) a una primera estación de comunicaciones (S1), y - recibir, por un segundo canal autentificado, un segundo mensaje encriptado (KC43 ) transmitido por el segundo satélite y generado mediante un método de cifrado simétrico que cifra, con la tercera clave secreta, una cuarta clave secreta intercambiada a través de un canal cuántico (CQ<B2>) que conecta el segundo satélite (STB) a una segunda estación de comunicaciones (S2), - descifrar el primer mensaje encriptado (KC12 ) con la ayuda de la segunda clave secreta (K2 ), para obtener la primera clave secreta (K1 ), y descifrar el segundo mensaje encriptado (KC43 ) con la ayuda de la tercera clave secreta (K3 ), para obtener la cuarta clave secreta (K4 ) - cifrar la primera clave secreta (K1

) mediante un método de cifrado simétrico que utiliza la cuarta clave secreta (K4

),para generar un tercer mensaje encriptado (KC14

) y transmitir el tercer mensaje encriptado a la segunda estación de comunicaciones (S2) por un tercer canal autentificado.