本發(fā)明屬于量子加密，特別是一種會(huì)話密鑰生成方法及相關(guān)裝置。

背景技術(shù)：

1、量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。當(dāng)某個(gè)裝置處理和計(jì)算的是量子信息，運(yùn)行的是量子算法時(shí)，它就是量子計(jì)算機(jī)。量子計(jì)算機(jī)因其具有相對(duì)普通計(jì)算機(jī)更高效的處理數(shù)學(xué)問(wèn)題的能力，例如，能將破解rsa密鑰的時(shí)間從數(shù)百年加速到數(shù)小時(shí)，故成為一種正在研究中的關(guān)鍵技術(shù)。

2、也即，隨著量子技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前量子計(jì)算技術(shù)發(fā)展快速，且量子計(jì)算機(jī)已被證實(shí)能夠在有限時(shí)間內(nèi)對(duì)當(dāng)前加密體系造成威脅，因此，傳統(tǒng)的防護(hù)方案可能并不能有效實(shí)現(xiàn)信息傳輸過(guò)程的保護(hù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種會(huì)話密鑰生成方法及相關(guān)裝置，由于在sim卡中加入了pqc模塊，使得sim卡在密鑰封裝過(guò)程中，可以具備抵抗量子攻擊的能力，同時(shí)，與sm2(經(jīng)典對(duì)稱加密)相結(jié)合，從而使得針對(duì)sim卡的密鑰封裝過(guò)程可以更加安全，從而也就有助于提升sim卡在交互過(guò)程中的安全性。

2、第一方面，本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例提供了一種會(huì)話密鑰生成方法，應(yīng)用于第一sim卡，上述第一sim卡預(yù)先配置混合密鑰封裝算法，上述混合密鑰封裝算法包括至少兩種密鑰生成算法，上述至少兩種密鑰生成算法中包括屬于后量子密鑰算法的密鑰生成算法；響應(yīng)于檢測(cè)到與第二sim卡的連接交互指令，利用上述至少兩種密鑰生成算法，生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)；將上述公鑰隊(duì)發(fā)送至上述第二sim卡；其中，上述第二sim卡也預(yù)先配置上述混合密鑰封裝算法，上述第二sim卡用于基于上述混合密鑰封裝算法中的封裝算法生成會(huì)話密鑰對(duì)應(yīng)的密鑰生成信息，并利用上述公鑰隊(duì)對(duì)上述密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息，以及，用于將上述密文信息返回至上述第一sim卡；在接收到上述密文信息后，利用上述私鑰隊(duì)和上述混合密鑰封裝算法中的解封算法解密上述密文信息，獲得上述密鑰生成信息，以及，利用上述密鑰生成信息生成會(huì)話密鑰。

3、可選地，上述第一sim卡包括隨機(jī)數(shù)生成單元，以及，上述利用上述至少兩種密鑰生成算法，生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)，包括：利用上述隨機(jī)數(shù)生成單元生成上述至少兩個(gè)隨機(jī)數(shù)；基于上述至少兩種密鑰生成算法和至少兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，生成上述私鑰隊(duì)和上述公鑰隊(duì)。

4、可選地，上述至少兩種密鑰生成算法包括第一后量子生成算法和第二國(guó)密生成算法，以及，上述利用上述隨機(jī)數(shù)生成單元生成上述至少兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，包括：利用上述隨機(jī)數(shù)生成單元生成第一隨機(jī)數(shù)和第二隨機(jī)數(shù)；

5、對(duì)應(yīng)的，上述基于上述至少兩種密鑰生成算法和至少兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，生成上述私鑰隊(duì)和上述公鑰隊(duì)，包括：基于上述第一隨機(jī)數(shù)和上述第一后量子生成算法，生成第一量子私鑰和第一量子公鑰；基于上述第二隨機(jī)數(shù)和上述第二國(guó)密生成算法，生成第二經(jīng)典私鑰和第二經(jīng)典公鑰；基于上述第一量子私鑰和上述第二經(jīng)典私鑰，生成上述私鑰隊(duì)，以及，基于上述第一量子公鑰和上述第二經(jīng)典公鑰，生成上述公鑰隊(duì)。

6、可選地，上述第二sim卡也包括隨機(jī)數(shù)生成單元，以及，上述第二sim卡用于通過(guò)如下方式生成上述密鑰生成信息：

7、利用上述隨機(jī)數(shù)生成單元生成第三隨機(jī)數(shù)和第四隨機(jī)數(shù)；基于上述第三隨機(jī)數(shù)和上述混合密鑰封裝算法中的封裝算法，生成第一量子密鑰；基于上述第一量子密鑰和上述第四隨機(jī)數(shù)，獲得上述密鑰生成信息。

8、可選地，上述第二sim卡用于通過(guò)如下方式對(duì)上述密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息：

9、利用上述第一量子公鑰和上述封裝算法，對(duì)上述第一量子密鑰進(jìn)行加密，獲得第一子密文信息；利用上述第二經(jīng)典公鑰和上述封裝算法，對(duì)上述第四隨機(jī)數(shù)進(jìn)行加密，獲得第二子密文信息；基于上述第一子密文信息和上述第二子密文信息，生成上述密文信息。

10、可選地，上述利用上述私鑰隊(duì)和上述混合密鑰封裝算法中的解封算法解密上述密文信息，獲得上述密鑰生成信息，包括：

11、利用上述第一量子私鑰和上述解封算法，對(duì)上述第一子密文信息進(jìn)行解密，獲得上述第一量子密鑰；利用上述第二經(jīng)典私鑰和上述解封算法，對(duì)上述第二子密文信息進(jìn)行解密，獲得上述第四隨機(jī)數(shù)；基于上述第一量子密鑰和上述第四隨機(jī)數(shù)，獲得上述密鑰生成信息。

12、可選地，上述利用上述密鑰生成信息生成會(huì)話密鑰，包括：

13、基于sm3雜糅密鑰生成算法針對(duì)上述第一量子密鑰和上述第四隨機(jī)數(shù)進(jìn)行處理，生成上述會(huì)話密鑰；其中，上述第二sim卡也用于基于上述sm3雜糅密鑰生成算法針對(duì)上述第一量子密鑰和上述第四隨機(jī)數(shù)進(jìn)行處理，生成上述會(huì)話密鑰。

14、可選地，上述sim卡為普通sim卡、isim卡、esim卡、超級(jí)sim卡、tf卡、nm卡之一。

15、第二方面，本申請(qǐng)的又一實(shí)施例提供了一種會(huì)話密鑰生成裝置，應(yīng)用于第一sim卡，第一sim卡預(yù)先配置混合密鑰封裝算法，上述混合密鑰封裝算法包括至少兩種密鑰生成算法，上述至少兩種密鑰生成算法中包括屬于后量子密鑰生成算法的密鑰生成算法；

16、生成單元，用于響應(yīng)于檢測(cè)到與第二sim卡的連接交互指令，利用上述至少兩種密鑰生成算法，生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)；

17、發(fā)送單元，用于將上述公鑰隊(duì)發(fā)送至上述第二sim卡；其中，上述第二sim卡也預(yù)先配置上述混合密鑰封裝算法，上述第二sim卡用于基于上述混合密鑰封裝算法中的封裝算法生成會(huì)話密鑰對(duì)應(yīng)的密鑰生成信息，并利用上述公鑰隊(duì)對(duì)上述密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息，以及，用于將上述密文信息返回至上述第一sim卡；

18、密鑰處理單元，用于在接收到上述密文信息后，利用上述私鑰隊(duì)和上述混合密鑰封裝算法中的解封算法解密上述密文信息，獲得上述密鑰生成信息，以及，利用上述密鑰生成信息生成會(huì)話密鑰。

19、第三方面，本申請(qǐng)的又一實(shí)施例提供了一種存儲(chǔ)介質(zhì)，上述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，上述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述會(huì)話密鑰生成方法。

20、第四方面，本申請(qǐng)的又一實(shí)施例提供了一種電子裝置，包括存儲(chǔ)器和處理器，上述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，上述處理器被設(shè)置為運(yùn)行上述計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行上述的會(huì)話密鑰生成方法。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種會(huì)話密鑰生成方法及相關(guān)裝置，當(dāng)?shù)谝籹im卡需要與第二sim卡進(jìn)行信息交互時(shí)，則可以生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)，而由于第一sim卡預(yù)先配置了混合密鑰封裝算法，從而使得公鑰隊(duì)中包括可以抵御量子攻擊的公鑰，因此，將公鑰隊(duì)發(fā)送至第二sim卡之后，第二sim卡則可以利用混合密鑰封裝算法中的封裝算法生成密鑰生成信息，并利用公鑰隊(duì)對(duì)密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息，并將密文信息發(fā)送至第一sim卡，這樣，使得第一sim卡可以利用私鑰隊(duì)和混合密鑰封裝算法中的解封算法解密密文信息，獲得密鑰生成信息，從而獲得會(huì)話密鑰。而在此過(guò)程中，僅有公鑰隊(duì)被公開(kāi)傳輸，而用于生成會(huì)話密鑰的密鑰生成信息以密文信息的方式進(jìn)行傳輸，且生成密鑰生成信息時(shí)，還采用了后量子加密算法，也就可以使得最后生成的會(huì)話密鑰可以抵抗量子計(jì)算機(jī)的攻擊。

技術(shù)特征：

1.一種會(huì)話密鑰生成方法，其特征在于，應(yīng)用于第一sim卡，所述第一sim卡預(yù)先配置混合密鑰封裝算法，所述混合密鑰封裝算法包括至少兩種密鑰生成算法，所述至少兩種密鑰生成算法中包括屬于后量子密鑰算法的密鑰生成算法；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一sim卡包括隨機(jī)數(shù)生成單元，以及，所述利用所述至少兩種密鑰生成算法，生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述至少兩種密鑰生成算法包括第一后量子生成算法和第二國(guó)密生成算法，以及，所述利用所述隨機(jī)數(shù)生成單元生成所述至少兩個(gè)隨機(jī)數(shù)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述第二sim卡也包括隨機(jī)數(shù)生成單元，以及，所述第二sim卡用于通過(guò)如下方式生成所述密鑰生成信息：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述第二sim卡用于通過(guò)如下方式對(duì)所述密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述私鑰隊(duì)和所述混合密鑰封裝算法中的解封算法解密所述密文信息，獲得所述密鑰生成信息，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述利用所述密鑰生成信息生成會(huì)話密鑰，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述sim卡為普通sim卡、isim卡、esim卡、超級(jí)sim卡、tf卡、nm卡之一。

9.一種會(huì)話密鑰生成裝置，其特征在于，應(yīng)用于第一sim卡，第一sim卡預(yù)先配置混合密鑰封裝算法，所述混合密鑰封裝算法包括至少兩種密鑰生成算法，所述至少兩種密鑰生成算法中包括屬于后量子密鑰生成算法的密鑰生成算法；

10.一種存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，所述存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其中，所述計(jì)算機(jī)程序被設(shè)置為運(yùn)行時(shí)執(zhí)行所述權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)中所述的方法。

11.一種電子裝置，包括存儲(chǔ)器和處理器，其特征在于，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器被設(shè)置為運(yùn)行所述計(jì)算機(jī)程序以執(zhí)行所述權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)中所述的方法。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種會(huì)話密鑰生成方法及相關(guān)裝置，涉及量子加密技術(shù)領(lǐng)域；當(dāng)?shù)谝籗IM卡需要與第二SIM卡進(jìn)行信息交互時(shí)，則可以生成私鑰隊(duì)和公鑰隊(duì)，而由于第一SIM卡預(yù)先配置了混合密鑰封裝算法，從而使得公鑰隊(duì)中包括可以抵御量子攻擊的公鑰，因此，將公鑰隊(duì)發(fā)送至第二SIM卡之后，第二SIM卡則可以利用混合密鑰封裝算法中的封裝算法生成密鑰生成信息，并利用公鑰隊(duì)對(duì)密鑰生成信息進(jìn)行加密，獲得密文信息，并將密文信息發(fā)送至第一SIM卡，這樣，使得第一SIM卡可以利用私鑰隊(duì)解密密文信息，獲得密鑰生成信息，從而獲得會(huì)話密鑰。

技術(shù)研發(fā)人員：李葉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：本源量子計(jì)算科技（合肥）股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9