[发明专利]QKD通信节点及其量子密钥资源迁移方法和装置

说明书

本发明提供一种QKD通信节点及其量子密钥资源迁移方法和装置，所述方法包括：确定本地量子密钥池中资源剩余和资源欠缺的密钥存储空间后，将所述资源剩余的密钥存储空间对应的节点作为密钥迁出节点，所述资源欠缺的密钥存储空间对应的节点作为密钥迁入节点；从所述资源剩余的密钥存储空间移出若干量子密钥后，将移出的量子密钥复制到所述资源欠缺的密钥存储空间，并将移出的量子密钥加密后发送给所述密钥迁入节点进行存储。应用本发明可以将量子密钥进行迁移，实现网络中QKD通信节点的量子密钥池的资源均衡分布。

技术领域

本发明涉及量子密钥分发技术领域，尤其涉及一种QKD通信节点及其量子密钥资源迁移方法和装置。

背景技术

量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)技术是利用量子力学特性来保证通信安全性。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密消息，不依赖于对计算复杂度的要求和假设，具有理论上无条件安全的优势。

在如今的量子密钥分发网络中，量子密钥收发机与网络节点固定在同一位置构成QKD通信节点；为保证QKD网络中的QKD通信节点之间及时通信，QKD通信节点会在不需要发送信息时产生量子密钥，并预留密钥在量子密钥池中，并分割量子密钥池为一个个密钥空间。然后利用光时分复用技术将密钥空间切分成多个周期性的时间片，这些时间片可以为多个业务提供周期性的密钥并进行密钥更新，便可以实现密钥池与业务的“一对多”关系。

也就是说，在QKD网络架构中，一个QKD通信节点可以与多个节点进行通信，亦即与该QKD通信节点成对生成量子密钥的节点数量可能大于等于1，所以该QKD通信节点中本地的量子密钥池可分为多个密钥存储空间，用于分别存储与各节点生成的共享的量子密钥。

然而，QKD通信节点的密钥生成速率基本不变，长此以往会造成与部分节点的密钥存储空间中的密钥资源远远超过当前的需求，以及与部分节点的密钥存储空间中的密钥需求远远低于目前的需求。这种密钥状态的不均衡会造成网络性能的下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种QKD通信节点及其量子密钥资源迁移方法和装置，可以将量子密钥进行迁移，实现网络中QKD通信节点的量子密钥池的资源均衡分布。

基于上述目的，本发明提供了一种量子密钥资源迁移方法，包括：

确定本地量子密钥池中资源剩余和资源欠缺的密钥存储空间后，将所述资源剩余的密钥存储空间对应的节点作为密钥迁出节点，所述资源欠缺的密钥存储空间对应的节点作为密钥迁入节点；

从所述资源剩余的密钥存储空间移出若干量子密钥后，将移出的量子密钥复制到所述资源欠缺的密钥存储空间，并将移出的量子密钥加密后发送给所述密钥迁入节点进行存储。

较佳地，在所述将获取的量子密钥加密后发送给所述密钥迁入节点进行存储之前，还包括：

分别向所述密钥迁出、迁入节点发送加密的密钥迁出、迁入通知；以及

所述将移出的量子密钥加密后发送给所述密钥迁入节点进行存储，具体为：

将移出的量子密钥使用与所述密钥迁入节点对应的密钥存储空间中的量子密钥进行加密后发送给所述密钥迁入节点；

所述密钥迁入节点在接收到所述密钥迁入通知后，确定出该密钥迁入通知的发送节点，并在接收到该节点后续发送的信息后，使用本节点的量子密钥池中与该密钥迁入通知的发送节点共享的量子密钥，对接收的信息进行解密，将解密得到的量子密钥存储到与该密钥迁入通知的发送节点对应的密钥存储空间中。

较佳地，在所述分别向所述密钥迁出、迁入节点发送加密的密钥迁出、迁入通知之后，还包括：

所述密钥迁出节点根据接收的所述密钥迁出通知，从本节点的量子密钥池中与该密钥迁出通知的发送节点共享的量子密钥中剔除若干量子密钥。