本申請(qǐng)涉及用于執(zhí)行安全交易的方法和系統(tǒng)，更具體地，涉及能夠抵御量子計(jì)算技術(shù)攻擊的基于熵的支付方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、量子計(jì)算機(jī)是利用量子物理的特性來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和執(zhí)行計(jì)算的設(shè)備。例如，量子計(jì)算機(jī)可以使用量子位進(jìn)行計(jì)算，量子位可以同時(shí)處于兩個(gè)狀態(tài)的相干疊加中，從而同時(shí)表示0和1。這與傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的計(jì)算方式形成了鮮明對(duì)比，傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)使用的是表示0或1的晶體管進(jìn)行計(jì)算。

2、量子計(jì)算機(jī)在某些任務(wù)上的計(jì)算能力明顯高于傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)。例如，一臺(tái)30量子位的量子計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力大約等于一臺(tái)10萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算(每秒10萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算)的傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。典型的臺(tái)式計(jì)算機(jī)以千兆浮點(diǎn)運(yùn)算(每秒數(shù)十億次浮點(diǎn)運(yùn)算)的速度運(yùn)行。

3、量子計(jì)算機(jī)顯著增強(qiáng)的計(jì)算能力使得基于傳統(tǒng)加密技術(shù)(如公鑰/私鑰加密方法)的交易越來(lái)越容易受到暴力破解或其他攻擊。因此，基于這些加密技術(shù)的支付方式越來(lái)越不安全，容易被量子計(jì)算機(jī)非法入侵。

4、雖然可以使用量子計(jì)算機(jī)、量子通信設(shè)備和量子通信信道來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)計(jì)算機(jī)來(lái)防御這些漏洞，但量子設(shè)備的部署和操作往往不切實(shí)際且成本高昂。

5、因此，需要改進(jìn)執(zhí)行安全交易(如支付交易)的方法和系統(tǒng)，以抵御量子計(jì)算技術(shù)的攻擊。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，公開(kāi)了一種基于熵的支付系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括遠(yuǎn)程量子終端，遠(yuǎn)程量子終端被配置為生成隨機(jī)數(shù)、存儲(chǔ)所述隨機(jī)數(shù)，并通過(guò)量子信道將所述隨機(jī)數(shù)傳輸?shù)奖镜亓孔咏K端，該量子信道使用完美密碼或準(zhǔn)完美密碼以及量子密鑰分發(fā)(qkd)協(xié)議將所述隨機(jī)數(shù)編碼為量子信息。本地量子終端被配置為通過(guò)量子信道從遠(yuǎn)程量子終端接收量子信息，基于從遠(yuǎn)程量子終端接收到的量子信息確定隨機(jī)數(shù)，并通過(guò)非量子信道將所述隨機(jī)數(shù)發(fā)送到安全智能卡。安全智能卡被配置為通過(guò)非量子信道從本地量子終端接收隨機(jī)數(shù)，存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)，并使用存儲(chǔ)在安全智能卡的至少一部分隨機(jī)數(shù)和存儲(chǔ)在遠(yuǎn)程量子終端的至少一部分隨機(jī)數(shù)在安全智能卡與遠(yuǎn)程量子終端之間執(zhí)行安全交易；其中，所述至少一部分隨機(jī)數(shù)用作加密交易的加密密鑰。

技術(shù)特征：

1.一種方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成隨機(jī)數(shù)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述生成隨機(jī)數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述隨機(jī)數(shù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述至少一部分隨機(jī)數(shù)作為密碼使用，所述密碼用于通過(guò)非量子信道在所述安全智能卡和所述遠(yuǎn)程量子終端之間通信。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度大于或等于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度小于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度，并且至少是由所述加密密鑰加密的信息長(zhǎng)度的百分之十。

8.一種系統(tǒng)，包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述生成隨機(jī)數(shù)，包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述生成隨機(jī)數(shù)，包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，將所述隨機(jī)數(shù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，包括：

12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一部分隨機(jī)數(shù)作為密碼使用，所述密碼用于通過(guò)非量子信道在所述安全智能卡和所述遠(yuǎn)程量子終端之間通信。

13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度大于或等于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度。

14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度小于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度，并且至少是由所述加密密鑰加密的信息長(zhǎng)度的百分之十。

15.一種遠(yuǎn)程量子終端，包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述生成隨機(jī)數(shù)，包括：

17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述隨機(jī)數(shù)生成器基于量子物理過(guò)程生成所述隨機(jī)數(shù)。

18.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述隨機(jī)數(shù)生成器用于測(cè)量量子粒子的量子特性，所述量子特性包括放射性衰變、極化或熱效應(yīng)中的至少一項(xiàng)。

19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述遠(yuǎn)程量子終端使用qkd協(xié)議對(duì)所述隨機(jī)數(shù)進(jìn)行編碼并作為量子信息進(jìn)行傳輸，所述qkd協(xié)議包括以下至少一項(xiàng)：bennett-brassard-84(bb84)、bennett-92(b92)和ekert-91(e91)。

20.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述遠(yuǎn)程量子終端將所述隨機(jī)數(shù)存儲(chǔ)為數(shù)據(jù)包，其中，每個(gè)數(shù)據(jù)包與安全智能卡的時(shí)間戳、遞增號(hào)和唯一標(biāo)識(shí)符中的至少一項(xiàng)相關(guān)聯(lián)。

21.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述遠(yuǎn)程量子終端使用至少一部分所述隨機(jī)數(shù)作為加密密鑰，所述加密密鑰用于使用存儲(chǔ)在安全智能卡的至少一部分隨機(jī)數(shù)和存儲(chǔ)在所述遠(yuǎn)程量子終端的至少一部分隨機(jī)數(shù)在所述遠(yuǎn)程量子終端和所述安全智能卡之間執(zhí)行安全交易，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度大于或等于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度。

22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的遠(yuǎn)程量子終端，其中，所述遠(yuǎn)程量子終端使用至少一部分所述隨機(jī)數(shù)作為加密密鑰，所述加密密鑰用于使用存儲(chǔ)在安全智能卡的至少一部分隨機(jī)數(shù)和存儲(chǔ)在所述遠(yuǎn)程量子終端的至少一部分隨機(jī)數(shù)在所述遠(yuǎn)程量子終端和所述安全智能卡之間執(zhí)行安全交易，其中，所述加密密鑰的長(zhǎng)度小于由所述加密密鑰加密的信息的長(zhǎng)度，且所述加密密鑰的長(zhǎng)度至少是由所述加密密鑰加密的信息長(zhǎng)度的百分之十。

23.一種本地量子終端，包括：

24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的本地量子終端，其中，所述本地量子終端將至少一部分所述隨機(jī)數(shù)作為密碼使用，所述密碼用于通過(guò)非量子信道與所述安全智能卡進(jìn)行通信。

25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的本地量子終端，其中，所述本地量子終端通過(guò)有線連接、無(wú)線連接、wi-fi連接、以太網(wǎng)電纜、近場(chǎng)通信nfc協(xié)議、4g移動(dòng)連接和5g移動(dòng)連接中的至少一項(xiàng)將所述隨機(jī)數(shù)傳輸?shù)剿霭踩悄芸ā?/p>

26.根據(jù)權(quán)利要求23所述的本地量子終端，其中，通過(guò)所述本地量子終端確定的所述隨機(jī)數(shù)與存儲(chǔ)在所述安全智能卡上的所述隨機(jī)數(shù)相同。

27.一種安全智能卡，包括：

28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的安全智能卡，其中，所述安全智能卡還包括顯示器，所述顯示器用于顯示用于執(zhí)行安全交易的所述部分隨機(jī)數(shù)和存儲(chǔ)在所述安全智能卡上的剩余部分的所述隨機(jī)數(shù)。

29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的安全智能卡，其中，所述安全智能卡從所述安全智能卡的存儲(chǔ)器中刪除用于執(zhí)行所述安全交易的所述部分隨機(jī)數(shù)。

技術(shù)總結(jié)
一種系統(tǒng)，包括遠(yuǎn)程量子終端，遠(yuǎn)程量子終端被配置為生成隨機(jī)數(shù)、存儲(chǔ)所述隨機(jī)數(shù)，并通過(guò)量子信道將所述隨機(jī)數(shù)傳輸?shù)奖镜亓孔咏K端，所述量子信道使用完美密碼或準(zhǔn)完美密碼以及量子密鑰分發(fā)QKD協(xié)議，將所述隨機(jī)數(shù)編碼為量子信息。本地量子終端被配置為通過(guò)量子信道從遠(yuǎn)程量子終端接收量子信息，基于從遠(yuǎn)程量子終端接收到的量子信息確定隨機(jī)數(shù)，并通過(guò)量子信道將所述隨機(jī)數(shù)發(fā)送到安全智能卡。安全智能卡被配置為通過(guò)非量子信道從本地量子終端接收隨機(jī)數(shù)，存儲(chǔ)隨機(jī)數(shù)，并在安全智能卡和遠(yuǎn)程量子終端之間執(zhí)行安全交易。

技術(shù)研發(fā)人員：A·拉·加塔
受保護(hù)的技術(shù)使用者：佩里索有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6