[发明专利]一种基于量子通信的区块链加密方法

权利要求书

1.一种基于量子通信的区块链加密方法，包括发送终端、发送服务器、接收服务器和接收端；其特征在于：所述发送终端的输出端发送的明文数据进行加密后传输至发送服务器的输入端，所述发送服务器的输出端将接收到的加密数据二次加密后传输至接收服务器的输入端，所述接收服务器的输出端将一次解密后的密文数据传输至接收终端的输入端，所述接收终端通过密钥对输入端接收到的密文数据进行二次解密以得到明文数据；

其加密方法包括以下步骤：

步骤一、一次加密，发送终端在发送明文数据前，将明文数据以区块为单位进行划分，明文分成若干个块M1、M2、…、Mt，先由量子密钥对各个明文数据区块进行第一次加密，用量子密钥分发的方法产生随机密钥比特，然后对明文加密，以得到密文数据A，加密得到密文数据A=A1、A2、…、At，利用哈希函数H计算H（A1）、H（A1A2）、…、H（A1A2…At），记A＇= A1 A2…At H（A1）H（A1A2）…H（A1A2…At）；

步骤二、二次加密，密文数据A传输至发送服务器后，发送服务器产生一组随机密钥对密文数据A的各个区块进行二次加密，以得到密文数据B，用随机密钥对A＇= A1 A2…At H（A1）H（A1A2）…H（A1A2…At）加密；

步骤三、密文数据及随机密钥传输，发送服务器将得到的密文数据B进行打包，同时对所产生的随机密钥也进行打包后，共同传输至接收服务器；

所述步骤三中，对密文数据B和随机密钥分别进行分段打包，且每段所包括的字符相同，且密文数据B与随机密钥呈分段式交叉传输；

步骤四、密钥传输，通过认证信道将发送终端处的量子密钥传输至接收终端；

步骤五、一次解密，接收服务器接收到密文数据B和随机密钥后，通过随机密钥对密文数据B进行一次解密，第一次解密后得到A＇＇= A1＇ A2＇…At＇ H（A1）＇H（A1A2）＇…H（A1A2…At）＇，并验证等式H（A1＇）= H（A1）＇、H（A1＇A2＇）= H（A1 A2）＇、…、H（A1＇A2＇…At＇）=H（A1A2…At）＇是否成立，如果成立，提取出密文数据A=A1、A2…At，以得到密文数据A；

步骤六、二次解密，密文数据A传输到接收终端后，由量子密钥对密文数据A进行二次解密，以得到明文数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于量子通信的区块链加密方法，其特征在于：所述发送终端的输出端所发送的明文数据包括数字、字母、文字、图片或视频类型；

其中，数字、字母或文字类型的数据直接由量子密钥进行加密；

图片数据包括文字图片数据和图像数据，文字图片数据的加密包括：先进行扫描以转换成段落文字，然后进行量子密钥加密，图像数据的加密包括：先进行扫描以获取矢量点，并变换成离散采样点集合,以实现对图像空间的离散化，把采样点上表示亮暗信息的连续量离散化后，用数值表示出来即可获得图像数据，然后对所获得的数据经由量子密钥进行加密；

视频数据的加密包括：先将视频内容按照每一帧划分为连续的图像序列，然后根据图像数据的采集方式进行数据采集，最后再由量子密钥进行加密。

3.根据权利要求1所述的一种基于量子通信的区块链加密方法，其特征在于：所述发送终端所发出的明文数据经由量子密钥和随机密钥形成双层加密措施。

4.根据权利要求1所述的一种基于量子通信的区块链加密方法，其特征在于：所述发送服务器用于将随机密钥与密文数据B传输给接收服务器，而量子密钥经由量子信道单独传输，且量子信道为光纤传输线路。

5.根据权利要求1所述的一种基于量子通信的区块链加密方法，其特征在于：所述步骤一中，进行一次加密的量子密钥采用量子态作为信息载体。