[发明专利]基于量子密钥的区块链网络及数据安全传输方法

权利要求书

1.一种基于量子密钥的区块链网络，其包括区块链子网和量子密钥分发子网；

所述区块链子网包括多个区块链节点；

所述量子密钥分发子网包括多个量子密钥分发节点，且被配置成允许在所述量子密钥分发节点中的任意两个之间分发共享量子密钥；

所述区块链节点中部署有所述量子密钥分发节点，以允许所述区块链节点从所述量子密钥分发节点中获取所述共享量子密钥；并且，

所述区块链节点被设置成利用所述共享量子密钥对数据进行加密，以实现所述数据在所述区块链节点之间的安全传输；

所述区块链节点还被设置成利用所述共享量子密钥和所述数据生成消息鉴别码，以进行消息完整性鉴别和节点间的身份鉴别。

2.如权利要求1所述的区块链网络，其中，所述量子密钥分发子网中的量子密钥分发节点包括集控站节点、可信中继节点和用户终端节点；

所述用户终端节点被设置用于向用户设备提供所述共享量子密钥；

所述可信中继节点被设置用于实现所述共享量子密钥在没有直接连接的所述量子密钥分发节点之间的中继分发；

所述集控站节点为部署有管控服务器的可信中继节点。

3.如权利要求2所述的区块链网络，其中，所述集控站节点和可信中继节点还被设置用于向所述用户设备提供所述共享量子密钥；以及/或者，所述量子密钥分发节点中的至少两个还包括量子卫星地面站，用于与量子卫星建立自由空间链路。

4.如权利要求1所述的区块链网络，其中，相邻的所述量子密钥分发节点之间通过光纤链路或自由空间链路进行通信。

5.如权利要求1所述的区块链网络，其中，可移动的区块链节点中部署有包含可移动量子卫星地面站的量子密钥分发节点。

6.如权利要求1所述的区块链网络，其中：

所述区块链节点包括终端设备和服务器，且被设置成利用所述共享量子密钥实现所述终端设备和服务器之间的数据加密传输，以及利用所述共享量子密钥和所述数据生成消息鉴别码，以进行消息完整性鉴别。

7.如权利要求6所述的区块链网络，其中，基于异或加密算法，以一字一密的方式实现所述数据的加密传输；以及/或者，利用HMAC算法或 CBC MAC算法生成所述消息鉴别码；以及/或者，所述数据包括交易信息广播数据、交易信息验证广播数据和共享数据中的一种或多种。

8.一种基于量子密钥的区块链网络的数据安全传输方法，其借助如权利要求1-7中任一项所述的区块链网络来实现，且包括量子密钥获取步骤和数据加密传输步骤；其中，

所述量子密钥获取步骤包括在所述区块链节点中部署量子密钥分发节点、在所述量子密钥分发节点之间分发共享量子密钥、以及所述区块链节点从所述量子密钥分发节点获取所述共享量子密钥的步骤；

所述数据加密传输步骤包括所述区块链节点利用所述共享量子密钥对数据进行加密的步骤。

9.如权利要求8所述的数据安全传输方法，其中，当所述区块链节点为移动节点时，为其部署具有可移动量子卫星地面站的量子密钥分发节点。