JP2019537402A - 量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステム - Google Patents

量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステム Download PDF

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Abstract

本発明は、量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステムを提供する。方法は、量子鍵発行プラットフォームが量子鍵を量子鍵チップに注入し、量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられることと、量子鍵発行プラットフォームが鍵配布センターＫＤＣと予め交渉することで量子鍵を取得することと、ＫＤＣが識別情報と識別情報に対応する量子鍵とをバインディングするように、量子鍵発行プラットフォームが量子鍵の識別情報をＫＤＣに送信することとを含む。ＫＤＣは、適用を容易にするように量子鍵を効果的に管理できるようにする。チップとＳＳＬＶＰＮアクセス方式を組み合わせて、モバイル端末における量子鍵の適用の利便性を向上させる。非対称アルゴリズムによる従来のＳＳＬ ＶＰＮのセキュリティリスクは解決された。

Description

発明の詳細な説明
本出願は、２０１６年１１月２８日に中国特許庁に提出された、出願番号が２０１６１１０７０５２７.７であって、発明の名称が「量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステム」である中国特許出願の優先権を主張するものであり、その全内容を本出願に参照により援用する。
本発明は、量子通信技術分野に関し、特に、量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステムに関する。
インターネットデータ技術の進歩とビジネスモデルの発展に伴い、インターネット技術が急成長している今日では、情報化技術とネットワーク技術を使用することで、ユーザーがビジネスプロセスを改善し、ビジネス応答を実施するのに役立つことができる。同時に、ビジネス情報ネットワーク化はセキュリティ上の脅威ももたらし、ビジネス自体のビジネスデータや企業顧客の機密データなどが漏洩すると、計り知れない損失が発生することになる。通信又は保存された情報は改ざんされると、より深刻な結果をもたらす。従って、ビジネス情報化の過程におけるセキュリティの問題は非常に重要である。
現在、伝統的なコンピュータ分野では、セキュアソケットレイヤ バーチャルプライベートネットワーク（ＳＳＬ ＶＰＮ、ＳｅｃｕｒｅＳｏｃｋｅｔ Ｌａｙｅｒ Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）によって安全なビジネスネットワークを構築することによって、ポイントツーネットワークの安全な適用の要件を満たすことができる。しかしながら、ＳＳＬＶＰＮ技術は、非対称鍵システムに基づいて構築されているため、非対称鍵アルゴリズムが将来的に解読されると予想される場合に、既存のＳＳＬＶＰＮ技術によって構築されたセキュリティネットワークも、クラッキングされる可能性がある。
本発明は、従来技術に存在している上記の技術的問題を解決するために、非対称鍵が解読された際の通信セキュリティ問題を回避し、通信をより安全にすることができる、量子鍵チップの発行方法、適用方法、発行プラットフォーム及びシステムを提供する。
本発明実施例は、量子鍵チップの発行方法を提供し、
量子鍵発行プラットフォームが、量子鍵を量子鍵チップに注入し、前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記量子鍵発行プラットフォームが鍵配布センターＫＤＣと予め交渉することで前記量子鍵が取得されることと、
前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とをバインディングするように、前記量子鍵発行プラットフォームが前記量子鍵の識別情報を前記ＫＤＣに送信することと、を含む。
好ましくは、前記量子鍵発行プラットフォームがＫＤＣと予め交渉することで量子鍵を取得することは、具体的には、
前記量子鍵発行プラットフォームが、自分に接続された第１の量子鍵管理端末と対応関係を確立し、前記鍵配布センターＫＤＣが、自分に接続された第２の量子鍵管理端末と対応関係を確立することと、
前記量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣは、導出される量子鍵の数を交渉し、前記量子鍵発行プラットフォームが前記ＫＤＣから第２の量子鍵管理端末のＩＤを取得し、前記第１の量子鍵管理端末のＩＤを前記ＫＤＣに通知することと、
前記量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣは、それぞれ、交渉した数の量子鍵を自分に対応する量子鍵管理端末に要求して受信し、前記量子鍵が前記第１の量子鍵管理端末によって前記量子鍵発行プラットフォームに送信されると共に、前記量子鍵が前記第２の量子鍵管理端末によって前記ＫＤＣに送信されることと、を含む。
本発明実施例はセキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬＶＰＮ通信システムに適用される量子鍵チップの適用方法をさらに提供し、当該システムは、クライアント側ＳＳＬＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が正常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵チップから第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵とし、前記量子鍵チップにおけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をプリマスター鍵として取得するようにし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣが予め、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングすることと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、を含む。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵を利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することは、具体的には、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵チップからプリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
又は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムを前記量子鍵チップに通知し、前記量子鍵チップから返されたセッション鍵を受信し、前記セッション鍵が、プリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数と、予め約束したアルゴリズムとから前記量子鍵チップによって計算されること、を含む。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が異常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮがプリマスター鍵の交渉を実行することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、を含む。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップがセッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化することをさらに含む。
本発明の実施例は、セキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬ ＶＰＮ通信システムに適用される量子鍵チップの適用方法をさらに提供し、当該システムは、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が正常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵として使用することと、
前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得し、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣが予め、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングすることと、を含む。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が異常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮがプリマスター鍵の交渉を実行することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、を含む。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップがセッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化することをさらに含む。
本発明実施例は、発行プラットフォームをさらに提供し、
鍵配布センターＫＤＣと予め交渉することで取得された量子鍵を量子鍵チップに注入するための注入ユニットと、
前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられるバインディングユニットと、
前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングするように、前記量子鍵の識別情報を前記ＫＤＣに送信するための送信ユニットと、を含む。
本発明実施例は、量子鍵チップと、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣとを含む量子鍵適用システムをさらに提供し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵交渉が正常であると確定した場合に、前記量子鍵チップから第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して前記量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵とし、前記量子鍵チップにおけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
前記量子鍵チップは、前記第１の乱数を生成し、
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して、前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得し、
前記ＫＤＣは、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵を予めバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによってセッション鍵を取得する。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することは、具体的には、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵チップからプリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
又は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムを前記量子鍵チップに通知し、前記量子鍵チップが、前記プリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数と、予め約束したアルゴリズムを利用してセッション鍵を算出し、前記セッション鍵を前記クライアント側ＳＳＬＶＰＮに送信することである。
好ましくは、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が異常であると確定した場合に、生成された第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、生成された第２の乱数を前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、プリマスター鍵の交渉を実行し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
好ましくは、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
又は、前記量子鍵チップはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する。
本発明実施例は、量子鍵チップと、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣとを含む量子鍵適用システムをさらに提供し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵の交渉が正常であると確定した場合に、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮと交渉して前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵とし、前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得し、
前記ＫＤＣは予め、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられる。
好ましくは、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵の交渉が異常であると確定した場合に、生成された第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、プリマスター鍵の交渉を実行し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
好ましくは、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、セッション鍵を利用して、適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
又は、前記量子鍵チップはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する。
従来の技術と比べると、本発明は少なくとも以下の利点を有する。即ち、
本発明によって提供される発行方法は、量子鍵を量子鍵チップに注入し、量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤを量子鍵の識別情報として使用するので、ＫＤＣは、後続の量子鍵チップの特定の適用を容易にするように、量子鍵を効果的に管理できるようにする。また、量子鍵チップは、持ち運びが簡単で使いやすいので、量子鍵チップをＳＳＬＶＰＮのようなポイントツーエンドのアクセス方式と組み合わせて、モバイル端末における量子鍵の適用の利便性を効果的に向上させることができる。その中、モバイル端末は携帯電話、ＰＡＤなどのモバイル装置であり得る。量子鍵のセキュリティレベルは比較的高いため、非対称アルゴリズムによる従来のＳＳＬＶＰＮシステムのセキュリティリスクは解決された。
以下、本出願の実施例又は従来の技術における技術的解決策をより明確に説明するために、実施例又は従来技術の説明で使用する図面について簡単に説明する。明らかに、以下の説明における図面は、本願に記載されたいくつかの実施例に過ぎず、当業者にとっては、創造的な労力を払うことなく、これらの図面から他の図面を得ることもできる。
本発明による量子鍵チップの発行方法実施例一のフローチャートである。 本発明による量子鍵チップの発行方法のシグナリング図である。 本発明による発行方法の場面の概略図である。 本発明による量子鍵チップの適用方法実施例一のフローチャートである。 本発明による適用方法実施例一に対応するシグナリング図である。 本発明による量子鍵チップの適用方法実施例二のフローチャートである。 本発明による適用方法実施例二に対応するシグナリング図である。 本発明による発行プラットフォームの概略図である。 本発明による量子鍵適用システム実施例一の概略図である。 本発明による典型的な適用場面図である。
以下、当業者が本発明の解決策をよりよく理解できるようにするために、本発明の実施例における添付の図面を参照しながら、本発明の実施例における技術的解決策を明確かつ完全に説明する。記載された実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではないことは明らかである。創造的な努力なしに本発明の実施例に基づいて当業者によって得られる他の全ての実施例は、本発明の範囲内である。
発行方法実施例一：
図１を参照すると、当該図は、本発明による量子鍵チップの発行方法実施例一のフローチャートである。
本実施例によって提供される量子鍵チップの発行方法は、以下のことを含む。
Ｓ１０１：量子鍵発行プラットフォームは、量子鍵を量子鍵チップに注入し、前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記量子鍵発行プラットフォームが鍵配布センター（ＫＤＣ、ＫｅｙＤｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｃｅｎｔｅｒ）と予め交渉することで前記量子鍵が取得される。
量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣとが交渉した量子鍵は共有量子鍵である、即ち、量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣが同じ内容の量子鍵を同数持っていることは理解すべきである。
量子鍵チップは最終的にユーザーに発行されるので、量子鍵チップはユーザーのＩＤと１対１で対応し、発行時に予め設定されたＰＩＮコードも設定することができ、ユーザーが量子鍵チップを使用する時に、ユーザーが正当であるかどうかを検証するために、予め設定されたＰＩＮコードを入力する必要がある。
量子鍵チップにおける量子鍵は、量子鍵チップのＩＤによって識別されてもよく、ユーザーのＩＤによって識別されてもよく、量子鍵チップのＩＤとユーザーのＩＤによって共同で識別されてもよい。
Ｓ１０２：前記量子鍵発行プラットフォームは、前記量子鍵の識別情報を前記ＫＤＣに送信し、前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングするようにする。
ＫＤＣに多くの量子鍵が格納される可能性があるので、ＫＤＣは、量子鍵の識別情報を利用して当該識別情報に対応する量子鍵を見つける必要がある。
本実施例による発行方法は、量子鍵を量子鍵チップに注入し、量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤを量子鍵の識別情報として使用するので、ＫＤＣは、後続の量子鍵チップの特定の適用を容易にするように、量子鍵を効果的に管理できるようにする。また、量子鍵チップは、持ち運びが簡単で使いやすいので、量子鍵チップをＳＳＬＶＰＮのようなポイントツーエンドのアクセス方式と組み合わせて、モバイル端末における量子鍵の適用の利便性を効果的に向上させることができる。その中、モバイル端末は携帯電話、ＰＡＤなどのモバイル装置であってよい。量子鍵のセキュリティレベルが比較的高いため、非対称アルゴリズムによる従来のＳＳＬＶＰＮシステムのセキュリティリスクは解決された。
発行方法実施例二：
図２を参照すると、当該図は本発明による量子鍵チップの発行方法のシグナリング図である。
なお、量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣは、同一の量子鍵管理端末に対応してもよいし、異なる量子鍵管理端末に対応してもよい。以下、異なる量子鍵管理端末に対応することを例として説明する。量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣが同一の量子鍵管理端末に対応する場合に、原理も同様である。
Ｓ１：前記量子鍵発行プラットフォームは、自分に接続された第１の量子鍵管理端末と対応関係を確立し、前記鍵配布センターＫＤＣは、自分に接続された第２の量子鍵管理端末と対応関係を確立し、確立された対応関係を利用して、ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームは、それぞれ自分に接続された量子鍵管理端末に対して身元認証を行う。
なお、量子鍵管理端末に対して身元認証を行うことは必須なステップではなく、セキュリティを向上させるためであることに留意されたい。
Ｓ２：ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームは導出される量子鍵の数を交渉し、前記量子鍵発行プラットフォームは前記ＫＤＣから第２の量子鍵管理端末のＩＤを取得し、前記第１の量子鍵管理端末のＩＤを前記ＫＤＣに通知する。
Ｓ３：ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームは、交渉した後、それぞれ自分に接続された量子鍵管理端末に量子鍵を要求する。
即ち、ＫＤＣは第２の量子鍵管理端末に量子鍵を要求し、量子鍵発行プラットフォームは、第１の量子鍵管理端末に量子鍵を要求する。
Ｓ４：ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームはそれぞれ、対応する量子鍵管理端末から返された量子鍵を受信する。
好ましくは、量子鍵管理端末は、鍵プール内の残りの量子鍵の量が要件を満たすかどうかを検出するための鍵プール検出を行い、満たす場合、交渉した数の量子鍵を直接返すことができ、満たさない場合、通知情報を返して、導出される量子鍵の数についてＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームによって再交渉することができ、鍵プール内の量子鍵の数が要件を満たすまで待って、対応する数の量子鍵を返すこともできる。
Ｓ５：量子鍵発行プラットフォームは、量子鍵を量子鍵チップに注入し、前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられる。
なお、量子鍵発行プラットフォームは、量子鍵の識別情報をＫＤＣに送信し、ＫＤＣは、後に量子鍵チップを使用するときに対応する量子鍵を見つけるために、量子鍵の識別情報と対応する量子鍵とをバインディングして記憶することに留意されたい。
また、量子鍵発行プラットフォームは、ユーザーが量子鍵チップを使用する際の正当性検証用の量子鍵チップのＰＩＮコードも設定する。
一般的に、量子鍵管理端末に記憶される量子鍵は、当該量子鍵が共有されている量子鍵管理端末の装置ＩＤによって識別される。そのため、ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームは、導出される量子鍵の数、両方の量子鍵管理端末の装置ＩＤを交渉することで、装置ＩＤによって、それぞれ自分に接続された量子鍵管理端末に対して対応する数の共有量子鍵を要求し取得することができる。
なお、以上、ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームが異なる量子鍵管理端末に対応することについて説明した。ＫＤＣと量子鍵発行プラットフォームが同一の量子鍵管理端末に対応する際に、当該量子鍵管理端末によって、量子鍵をＫＤＣに送信し、量子鍵のコピーを量子鍵発行プラットフォームに送信することができる。
上記の実施例によって提供される方法をよりよく理解するために、以下、適用場面と併せてさらに説明し、詳細については、本発明による発行方法の場面の概略図である図３を参照する。
地域から内部ネットワークと外部ネットワークに分け、ＳＳＬ ＶＰＮは外部ネットワークが内部ネットワークにアクセスする境界装置として使用される。
量子鍵チップは発行された後ユーザーによって使用されるので、外部ネットワークにおける量子鍵チップは発行された後にユーザーによって使用される。内部ネットワークにおける量子鍵チップと外部ネットワークにおける量子鍵チップは同一であり、理解の便宜上、量子鍵チップは内部ネットワークに入れて、発行の過程を説明する。
内部ネットワークでは、適用サーバー（例えば、Ｗｅｂサーバー、ＯＡ管理システム、メールサーバーなど）、サーバー側ＳＳＬＶＰＮ、ＫＤＣ、量子鍵管理端末、量子鍵配布（ＱＫＤ、Ｑｕａｎｔｕｍ Ｋｅｙ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）システム、及び量子鍵発行プラットフォームを配置する必要があり、また、量子鍵チップはモバイル装置として、内部ネットワークによって発行された後にユーザーに配布される。
主な機能の説明：
ＳＳＬ ＶＰＮ：境界の認証アクセスを担当し、内部ネットワークの境界エントリである。
ＱＫＤシステム：量子ネットワークによって、量子鍵を生成する。
量子鍵管理端末： ＱＫＤシステムによって生成された量子鍵を取得し格納することを担当する。
ＫＤＣ：量子鍵発行プラットフォームとの交渉を担当し、量子鍵管理端末から量子鍵を導出する動作を完成し、量子鍵の識別情報を登録し、量子鍵と量子鍵チップとの対応関係をバインディング及び維持し、量子鍵の識別情報が量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤであってもよい。
量子鍵発行プラットフォーム：量子鍵の導出をＫＤＣと交渉し、量子鍵チップの発行を完成し、量子鍵を量子鍵チップに導入し、量子鍵チップのＩＤとユーザーのＩＤを１対１の対応でバインディングする。
量子鍵チップ：量子鍵を搭載し、ユーザーと１対１でバインディングする。
なお、ＫＤＣ、量子鍵発行プラットフォーム、量子鍵管理端末、及びＱＫＤは独立して存在してもよいし、統合されてもよいことに留意されたい。
以下、添付の図面を参照しながら、上記の実施例による発行方法に基づいて発行された量子鍵チップの適用方法を説明する。
適用方法実施例一：
図４を参照すると、当該図は本発明による量子鍵チップの適用方法実施例一のフローチャートである。
本実施例による量子鍵チップの適用方法は、セキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬＶＰＮ通信システムに適用され、当該システムは、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、当該方法は、以下のことを含む。
Ｓ４０１：前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵チップから第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信する。
Ｓ４０２：前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵とし、前記量子鍵チップにおけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をプリマスター鍵として取得し、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣは予め、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングする。
Ｓ４０３：前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することは、具体的には、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵チップからプリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
又は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムを前記量子鍵チップに通知し、前記量子鍵チップから返されたセッション鍵を受信し、前記セッション鍵は、前記量子鍵チップによってプリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数と、予め約束したアルゴリズムから計算されることを含む。
本実施例では、第１の乱数とプリマスター鍵は量子鍵チップによって提供される。このようにして、量子鍵の高度なセキュリティ機能を十分に活用することができ、プレマスター鍵の更新頻度を向上させ、それによって元のＳＳＬプロトコル全体のセキュリティを向上させるのに有益である。
上記方法は、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、量子鍵チップを使用して第１の乱数を生成し、量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵として使用することであるが、クライアント側ＳＳＬＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵として使用することができないため、プリマスター鍵の交渉は、ＳＳＬプロトコルにおける元の交渉メカニズムを利用して実行することができる。即ち、以下のＳＳＬプロトコルの交渉メカニズムを参照する。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、プリマスター鍵の交渉を実行することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することとを含む。
本実施例では、量子鍵を交渉する際に問題が発生する場合に、保留される元のＳＳＬプロトコルにおけるプリマスター鍵の交渉メカニズムを利用することができ、つまり、２種類のプリマスター鍵ソースがある。量子鍵がプリマスター鍵として問題が発生する場合に、ＳＳＬプロトコルの元の交渉メカニズムのプリマスター鍵を利用することで、元のＳＳＬプロトコルとの効果的な互換性を達成することができる。そして、量子鍵をプリマスター鍵として使用するのが好ましい。詳細については、図５に示す適用方法実施例一に対応するシグナリング図を参照することができる。なお、ユーザーが量子鍵チップを使用する際に正当性検証が必要であり、例えば、発行時に予め設定されたＰＩＮコードを使用して、検証が正当である場合のみにユーザーに適用権限を開くことができる。正当検証は他の方法でも実施できる。例えば、指紋によるユーザーの正当性の検証など、正当性検証にバイオメトリクスを利用する。
また、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップがセッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化することをさらに含む。
セッション鍵の計算及び適用データの暗号化及び／又は復号化は量子鍵チップで完成でき、量子鍵チップは、量子鍵と乱数をクライアント側ＳＳＬＶＰＮに提供するプロバイダとして使用するだけであり、セッション鍵の計算及び／又は適用データの暗号化と復号化は、クライアント側ＳＳＬＶＰＮ自身によって完成されてもよい。
適用方法実施例二：
図６を参照すると、当該図は本発明による量子鍵チップの適用方法実施例二のフローチャートである。
本実施例による量子鍵チップの適用方法は、セキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬＶＰＮ通信システムに適用され、当該システムは、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、当該方法は、以下のことを含む。
Ｓ６０１：前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵として使用する。
Ｓ６０２：前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得し、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣは予め、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングする。
本実施例では、量子鍵チップにおける量子鍵をそのままセッション鍵として使用する。このようにして、量子鍵の高度なセキュリティ機能を十分に活用することができ、これはプレマスター鍵の更新頻度を向上させ、元のＳＳＬプロトコル全体のセキュリティを向上させるのに有益である。
上記方法は、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、量子鍵チップにおける量子鍵をそのままセッション鍵として使用することができることである。しかし、クライアント側ＳＳＬＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵として使用することができないため、ＳＳＬプロトコルにおける元の交渉メカニズムを利用して、プリマスター鍵の交渉を実行して、セッション鍵の計算を行うことができる。即ち、以下のＳＳＬプロトコルの交渉メカニズムを参照する。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、当該方法は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮがプリマスター鍵の交渉を実行することと、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することとを含む。
本実施例では、量子鍵を交渉する際に問題が発生する場合に、保留される元のＳＳＬプロトコルにおけるプリマスター鍵の交渉メカニズムを利用してセッション鍵を計算することができ、つまり、２種類のプリマスター鍵ソースがある。量子鍵がプリマスター鍵として問題が発生する場合に、ＳＳＬプロトコルのオリジナルの交渉メカニズムのプリマスター鍵を利用して、セッション鍵の計算を実行することで、元のＳＳＬプロトコルとの効果的な互換性を達成することができる。そして、量子鍵をプリマスター鍵として使用するのが好ましい。詳細については、図７に示す適用方法実施例二に対応するシグナリング図を参照することができる。図５と同じ部分については説明を省略する。
また、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップがセッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化することをさらに含む。
セッション鍵の計算及び適用データの暗号化及び／又は復号化は、量子鍵チップで完成でき、量子鍵チップは、量子鍵をクライアント側ＳＳＬＶＰＮに提供するプロバイダとして使用するだけであり、セッション鍵の計算及び／又は適用データの暗号化と復号化は、クライアント側ＳＳＬＶＰＮ自身によって完成されてもよい。
本発明は、上記の実施例によって提供される量子鍵チップの発行方法及び適用方法に基づいて、発行プラットフォームをさらに提供し、以下、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
図８を参照して、当該図は本発明による発行プラットフォームの概略図である。
本実施例によって提供される発行プラットフォームは、注入ユニット８０１と、バインディングユニット８０２と、送信ユニット８０３とを含む。
前記注入ユニット８０１は、予め鍵配布センターＫＤＣと交渉することで取得された量子鍵を量子鍵チップに注入する。
前記バインディングユニット８０２は、前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤはいずれも当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いることができる。
前記送信ユニット８０３は、前記量子鍵の識別情報を前記ＫＤＣに送信し、前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングするようにする。
本実施例による発行プラットフォームは、量子鍵を量子鍵チップに注入し、量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤを量子鍵の識別情報として使用するので、ＫＤＣは、後続の量子鍵チップの特定の適用を容易にするように、量子鍵を効果的に管理できるようにする。また、量子鍵チップは、持ち運びが簡単で使いやすいので、量子鍵チップをＳＳＬＶＰＮのようなポイントツーエンドのアクセス方式と組み合わせて、モバイル端末における量子鍵の適用の利便性を効果的に向上させることができる。その中、モバイル端末は携帯電話、ＰＡＤなどのモバイル装置であってもよい。量子鍵のセキュリティレベルは比較的高いため、非対称アルゴリズムによる従来のＳＳＬＶＰＮシステムのセキュリティリスクは解決された。
当該発行プラットフォームは、他の実施例では説明した量子鍵発行プラットフォームである。
適用システム実施例一：
図９を参照すると、当該図は本発明による量子鍵適用システム実施例一の概略図である。
本実施例による量子鍵適用システムは、量子鍵チップ９０１と、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２と、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３と、鍵配布センターＫＤＣ９０４とを含む。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２は、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３との量子３０鍵交渉が正常であると確定した場合に、前記量子鍵チップ９０１から第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮ９０３に送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３によって送信される第２の乱数を受信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３と交渉して前記量子鍵チップ９０１における量子鍵をプリマスター鍵として使用し、前記量子鍵チップ９０１におけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮ９０３に送信する。
前記量子鍵チップ９０１は、前記第１の乱数を生成する。
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３は、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣ９０４からプリマスター鍵とする量子鍵を取得する。
前記ＫＤＣ９０４は、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵を予めバインディングし、前記量子鍵チップ９０１のＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが量子鍵チップ９０１における量子鍵の識別情報として用いられる。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２と前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３はさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２が前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することは、具体的には、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２が、前記量子鍵チップ９０１からプリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
又は、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２が、前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムを前記量子鍵チップ９０１に通知し、前記量子鍵チップ９０１が、前記プリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数と、予め約束したアルゴリズムとを利用してセッション鍵を計算し、前記セッション鍵を前記クライアント側ＳＳＬＶＰＮ９０２に送信する。
本実施例では、第１の乱数とプリマスター鍵は量子鍵チップ９０１によって提供される。このようにして、量子鍵の高度なセキュリティ機能を十分に活用することができ、これはプレマスター鍵の更新頻度を向上させ、元のＳＳＬプロトコル全体のセキュリティを向上させるのに有益である。
上記システムは、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２とサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３によって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、量子鍵チップ９０１を利用して第１の乱数を生成し、量子鍵チップ９０１における量子鍵をプリマスター鍵として使用することができるが、クライアント側ＳＳＬＶＰＮ９０２とサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３によって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、量子鍵チップ９０１における量子鍵をプリマスター鍵として使用することができないため、ＳＳＬプロトコルにおける元の交渉メカニズムを利用してプリマスター鍵の交渉を実行することができる。
即ち、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２はさらに、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３との量子鍵交渉が異常であると確定した場合に、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬＶＰＮ９０３に送信し、
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３は、生成された第２の乱数を前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２に送信し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２と前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３は、プリマスター鍵の交渉を実行し、
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２と前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮ９０３は、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
本実施例では、量子鍵を交渉する際に問題が発生する場合に、保留される元のＳＳＬプロトコルにおけるプリマスター鍵の交渉メカニズムを利用することができ、つまり、２種類のプリマスター鍵ソースがある。量子鍵がプリマスター鍵として使用される際に問題が発生する場合に、ＳＳＬプロトコルの元の交渉メカニズムのプリマスター鍵を利用することで、元のＳＳＬプロトコルとの効果的な互換性を達成することができる。そして、量子鍵をプリマスター鍵として使用するのが好ましい。
また、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ９０２はさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
又は、
前記量子鍵チップ９０１はさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する。
セッション鍵の計算及び適用データの暗号化及び／又は復号化は、量子鍵チップ９０１で完成でき、量子鍵チップ９０１は、量子鍵と乱数をクライアント側ＳＳＬＶＰＮ９０２に提供するプロバイダとして使用するだけであり、セッション鍵の計算及び／又は適用データの暗号化と復号化は、クライアント側ＳＳＬＶＰＮ９０２自身によって完成されてもよい。
適用システム実施例二：
本実施例による量子鍵適用システムは、量子鍵チップと、クライアント側ＳＳＬＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣとを含む。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵交渉が正常であると確定した場合に、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮと交渉して前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵とし、前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信する。
前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得する。
前記ＫＤＣは、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵を予めバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられる。
本実施例では、量子鍵チップにおける量子鍵をそのままセッション鍵として使用する。このようにして、量子鍵の高度なセキュリティ機能を十分に活用することができ、これはプレマスター鍵の更新頻度を向上させ、元のＳＳＬプロトコル全体のセキュリティを向上させるのに有益である。。
上記方法は、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、量子鍵チップにおける量子鍵をそのままセッション鍵として使用することができるが、クライアント側ＳＳＬＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵として使用することができないため、ＳＳＬプロトコルにおける元の交渉メカニズムを利用して、プリマスター鍵の交渉を実行して、セッション鍵の計算を実行することができる。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵交渉が異常であると確定した場合に、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信する。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、プリマスター鍵の交渉を行う。
前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する。
また、前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
又は、
前記量子鍵チップはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する。
量子鍵チップを利用して適用データを暗号化及び／又は復号化することによって、セキュリティを向上させることができる。
本発明の上記の全ての実施例の特定の適用場面を、図１０を参照して以下に説明する。
なお、適用サーバーは本社に集中し、ＫＤＣも本社に配置され、本社と子会社との間で量子ネットワークを介して量子鍵を生成することができる。量子鍵発行プラットフォームを使用して量子鍵チップが発行されるときに、量子鍵が量子鍵チップに記憶され、同じ量子鍵がＫＤＣによって記憶及び管理される。ユーザーが公衆ネットワーク上にある場合に、量子鍵チップを利用してクライアント側ＳＳＬ ＶＰＮによって本社のサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮにアクセスすることによって、適用サーバーにアクセスすることができる。
このような量子鍵を搭載する量子鍵チップは持ち運びが簡単で使いやすく、ＳＳＬＶＰＮのようなポイントツーエンドのアクセス方式とうまく組み合わされて、モバイル機器側における量子鍵の適用の利便性を向上させる。また、量子鍵チップのＩＤとユーザーのＩＤが１対１でバインディングされ、ユーザーのＩＤレベルを上げている。同時に、量子鍵は量子鍵チップに安全に記憶され、チップ内でデータを暗号化及び復号化することができ、それによってシステム全体のセキュリティ保護レベルを向上させる。さらに、クライアント側ＳＳＬＶＰＮと量子鍵チップは有機的に結合されていることで、元の交渉過程をサポートしながら、量子鍵チップへのアクセスのサポートも拡張し、システムの互換性と適応性が維持される。
上記の説明は、本発明の好ましい実施形態にすぎず、本発明を限定することを決して意図するものではない。以上、発明を実施するための好ましい実施例について説明を行ったが、本発明はこれらに限定されるものではない。当業者であれば、本発明の技術的解決策の範囲から逸脱することなく、上記の方法と技術内容を使用して、本発明の技術的解決策に対して多くの可能な変形および修正を行うことができ、或いは同等の変形、同等の実施例に修正することができる。したがって、本発明の技術的解決法から逸脱しないものであれば、本発明の技術的思想に従って上述の実施形態になされた任意の簡単な修正、均等な変更、及び修正も、依然として本発明の技術的解決策の保護範囲内にある。

Claims (17)

  1. 量子鍵チップの発行方法であって、
    量子鍵発行プラットフォームが量子鍵を量子鍵チップに注入し、前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記量子鍵発行プラットフォームが鍵配布センターＫＤＣと予め交渉することで前記量子鍵が取得されることと、
    前記量子鍵発行プラットフォームが前記量子鍵の識別情報をＫＤＣに送信して、前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とをバインディングするようにすることと、
    を含むことを特徴とする量子鍵チップの発行方法。
  2. 前記量子鍵発行プラットフォームがＫＤＣと予め交渉することで量子鍵を取得することは、具体的には、
    前記量子鍵発行プラットフォームが、自分に接続された第１の量子鍵管理端末と対応関係を確立し、前記鍵配布センターＫＤＣが、自分に接続された第２の量子鍵管理端末と対応関係を確立することと、
    前記量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣが導出される量子鍵の数を交渉し、前記量子鍵発行プラットフォームが前記ＫＤＣから第２の量子鍵管理端末のＩＤを取得し、前記第１の量子鍵管理端末のＩＤを前記ＫＤＣに通知することと、
    前記量子鍵発行プラットフォームとＫＤＣとがそれぞれ、交渉した数の量子鍵を、自分に対応する量子鍵管理端末に要求して受信し、前記量子鍵は、前記第１の量子鍵管理端末が前記量子鍵発行プラットフォームに送信すると共に、前記量子鍵は、前記第２の量子鍵管理端末が前記ＫＤＣに送信することと、
    を含むことを特徴とする請求項１に記載の量子鍵チップの発行方法。
  3. セキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬ ＶＰＮ通信システムに適用される量子鍵チップの適用方法であって、当該システムは、クライアント側ＳＳＬＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が正常である場合に、当該方法は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記量子鍵チップから第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵とし、前記量子鍵チップにおけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をプリマスター鍵として取得するようにし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣは前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とを予めバインディングすることと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとは、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵を利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、
    を含むことを特徴とする量子鍵チップの適用方法。
  4. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することは、具体的には、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記量子鍵チップから、プリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
    又は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムとを前記量子鍵チップに通知して、前記量子鍵チップから返されたセッション鍵を受信し、前記セッション鍵は、プリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数と、予め約束したアルゴリズムとから前記量子鍵チップによって計算されること、
    を含むことを特徴とする請求項３に記載の量子鍵チップの適用方法。
  5. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、当該方法は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮがプリマスター鍵の交渉を実行することと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、
    を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の量子鍵チップの適用方法。
  6. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップが、セッション鍵を利用して、適用データを暗号化及び／又は復号化することをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の量子鍵チップの適用方法。
  7. セキュアソケットレイヤバーチャルプライベートネットワークＳＳＬ ＶＰＮ通信システムに適用される量子鍵チップの適用方法であって、当該システムは、クライアント側ＳＳＬＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣと、量子鍵チップとを含み、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が正常である場合に、当該方法は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して、前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵とし、前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信することで、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得するようにし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とを予めバインディングすること、
    を含むことを特徴とする量子鍵チップの適用方法。
  8. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵交渉が異常である場合に、当該方法は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、生成された第１の乱数をサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信することと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮがプリマスター鍵の交渉を実行することと、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮが前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得することと、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の量子鍵チップの適用方法。
  9. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮ又は量子鍵チップが、セッション鍵を利用して、適用データを暗号化及び／又は復号化することを、さらに含むことを特徴とする請求項７に記載の量子鍵チップの適用方法。
  10. 発行プラットフォームであって、
    鍵配布センターＫＤＣと予め交渉することで取得された量子鍵を量子鍵チップに注入するための注入ユニットと、
    前記量子鍵チップのＩＤを、当該量子鍵チップを使用するユーザーのＩＤと１対１の対応でバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられるバインディングユニットと、
    前記ＫＤＣが前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵をバインディングするように、前記量子鍵の識別情報を前記ＫＤＣに送信するための送信ユニットと、
    を含むことを特徴とする発行プラットフォーム。
  11. 量子鍵チップと、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣとを含む量子鍵適用システムであって、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵交渉が正常であると確定した場合、前記量子鍵チップから第１の乱数を取得し、前記第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信し、前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮと交渉して前記量子鍵チップにおける量子鍵をプリマスター鍵とし、前記量子鍵チップにおけるプリマスター鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
    前記量子鍵チップは、前記第１の乱数を生成し、
    前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して、前記ＫＤＣから量子鍵をプリマスター鍵として取得し、
    前記ＫＤＣは、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とを予めバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられ、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する、
    ことを特徴とする量子鍵適用システム。
  12. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して予め約束したアルゴリズムによってセッション鍵を取得することは、具体的には、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記量子鍵チップからプリマスター鍵とする量子鍵を取得し、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とする量子鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得するか、
    又は、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮが、前記第２の乱数と予め約束したアルゴリズムを前記量子鍵チップに通知し、前記量子鍵チップが、前記プリマスター鍵とする量子鍵と、前記第１の乱数と、前記第２の乱数、予め約束したアルゴリズムとを利用してセッション鍵を算出し、前記セッション鍵を前記クライアント側ＳＳＬＶＰＮに送信する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の量子鍵適用システム。
  13. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、さらに、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮとサーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって実行される量子鍵の交渉が異常であると確定した場合、生成された第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
    前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、生成された第２の乱数を前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、プリマスター鍵の交渉を実行し、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する、
    ことを特徴とする請求項１１又は１２に記載の量子鍵適用システム。
  14. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
    又は、
    前記量子鍵チップはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の量子鍵適用システム。
  15. 量子鍵チップと、クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと、サーバー側ＳＳＬＶＰＮと、鍵配布センターＫＤＣとを含む量子鍵適用システムであって、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮは、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵の交渉が正常であると確定した場合に、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮと交渉して前記量子鍵チップにおける量子鍵をセッション鍵とし、前記量子鍵チップにおけるセッション鍵とする量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を前記サーバー側ＳＳＬＶＰＮに送信し、
    前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮは、前記量子鍵のインデックス及び量子鍵の識別情報を利用して、前記ＫＤＣから量子鍵をセッション鍵として取得し、
    前記ＫＤＣは、前記識別情報と前記識別情報に対応する量子鍵とを予めバインディングし、前記量子鍵チップのＩＤ 及び／又はユーザーのＩＤが当該量子鍵チップにおける量子鍵の識別情報として用いられる、
    ことを特徴とする量子鍵適用システム。
  16. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮとの量子鍵の交渉が異常であると確定した場合に、生成された第１の乱数を前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮに送信し、前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮによって送信される第２の乱数を受信し、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、プリマスター鍵の交渉を実行し、
    前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮと前記サーバー側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、前記第１の乱数と、第２の乱数と、プリマスター鍵とを利用して、予め約束したアルゴリズムによって、セッション鍵を取得する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の量子鍵適用システム。
  17. 前記クライアント側ＳＳＬ ＶＰＮはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化するか、
    又は、
    前記量子鍵チップはさらに、セッション鍵を利用して適用データを暗号化及び／又は復号化する、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の量子鍵適用システム。
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