本发明涉及数据通信,特别涉及一种基于量子加密的通信方法及其在小水电控制中的应用。
背景技术:
1、当前,随着能源互联网建设的不断推进,新型配电设施大量接入,电网形态越来越复杂。通过多年建设,许多地区基本建成了蓄引提并举、大中小并重、兴利除害结合的水利基础设施体系。目前,已建设有大量的水电站,但因配电设备所处环境复杂,业务数据传输存在安全隐患。考虑到水电业务数据作为一种重要的电力业务数据,相关电网生产和企业管理信息一旦被泄露或篡改势必对居民用电乃至国家信息安全造成重大损失。
2、目前,采用传统加密体系进行通信传输加密。传统加密体系依赖于pki,使用了非对称和对称算法进行身份认证、数据加密。依据现代密码分发体系,利用数学问题的求解实现远程密钥交换,并依赖求解的计算复杂度来保障密钥分发安全,包括协议、算法、密钥,协议和算法都是公开的,唯有密钥才是核心,一旦密钥被破解,整个加密体系都会产生问题。而传统密钥往往是通过数学算法得出,可以通过大算力破解,如果达到理想算力传统密钥将失去安全性。
3、清华大学教授王小云团队于2004年、2005先后破解了md5和sha-1两大密码算法;
4、rsa512,1999年被破解;
5、rsa768,2009年被破解;
6、2012年6月18日,日本国家信息通信技术研究院与富士通等组成的研究小组宣布,利用21台普通计算机成功破解了被认为相比目前的公钥密码安全性能更高、是下一代标准密码的“配对密码”(278位数),仅用时148天。
7、因此,需要一种具备更高安全性的加密通信方法。
技术实现思路
1、本发明所要解决的技术问题是:提供一种基于量子加密的通信方法及其在小水电控制中的应用,提高数据传输的安全性。
2、为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:
3、一种基于量子加密的通信方法,包括步骤:
4、s1、基于同态加密特性,服务端向设备端进行量子密钥的协商和在线分发;
5、s2、每个设备端在进行数据传输时,基于预设数量的所述量子密钥对待传输的目标数据进行签名;
6、在进行数据接收时,通过签名的设备端所归属的密钥分发中心对接收的数据进行验签,以获取目标数据。
7、为了解决上述技术问题,本发明采用的另一种技术方案为:
8、一种基于量子加密的通信方法在小水电控制中的应用,包括量子密钥管理服务器以及量子安全路由器,以所述量子密钥服务器作为服务端,以所述量子安全路由器作为设备端,实现以上所述的一种基于量子加密的通信方法中的步骤。
9、本发明的有益效果在于:本发明的一种基于量子加密的通信方法及其在小水电控制中的应用,基于预设数量的量子密钥对待传输的目标数据进行签名,接收方通过密钥分发中心进行验签,量子密钥是通过量子力学特性产生密钥并进行分发,符合香农的信息论安全,具备更高的安全性。
1.一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,包括步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,步骤s1包括步骤:
3.根据权利要求1所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,步骤s2中基于预设数量的所述量子密钥对待传输的目标数据进行签名包括步骤:
4.根据权利要求3所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,步骤s21具体为:
5.根据权利要求3所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,步骤s23具体为:
6.根据权利要求5所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,在进行数据接收时,通过签名的设备端所归属的密钥分发中心对接收的数据进行验签,以获取目标数据包括步骤:
7.根据权利要求6所述的一种基于量子加密的通信方法,其特征在于,步骤s24具体为:
8.一种基于量子加密的通信方法在小水电控制中的应用,其特征在于,包括量子密钥管理服务器以及量子安全路由器,以所述量子密钥服务器作为服务端,以所述量子安全路由器作为设备端,实现以上权利要求1-7任一所述的一种基于量子加密的通信方法中的步骤。
9.一种基于量子加密的通信的服务端,包括第一处理器、第一存储器以及存储在所述第一存储器中并可在所述第一处理器上运行的第一计算机程序,其特征在于,所述第一处理器在执行所述第一计算机程序时,实现以上权利要求1-7任一所述的一种基于量子加密的通信的方法中服务端所执行的步骤。
10.一种基于量子加密的通信的设备端,包括第二处理器、第二存储器以及存储在所述第二存储器中并可在所述第二处理器上运行的第二计算机程序,其特征在于,所述第二处理器在执行所述第二计算机程序时,实现以上权利要求1-7任一所述的一种基于量子加密的通信的方法中设备端所执行的步骤。
