本發(fā)明屬于移動(dòng)通信加密技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的保密通信方法及通信系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著終端設(shè)備的無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展與廣泛應(yīng)用，其業(yè)務(wù)內(nèi)容涵蓋廣闊，業(yè)務(wù)需求也在不斷提高，但是，對(duì)無(wú)線通信系統(tǒng)一直以明文進(jìn)行信息傳遞，加上無(wú)線信號(hào)在自由空間傳播，任意人都可以發(fā)起竊聽(tīng)與攻擊，無(wú)需復(fù)雜設(shè)備。因此無(wú)線通信系統(tǒng)本身的安全問(wèn)題一直難以保障。

為了提高無(wú)線傳輸?shù)陌踩裕畛Ｊ褂玫木褪敲艽a技術(shù)。使用算法產(chǎn)生密碼對(duì)明文加密，如des、aes等加密算法，這些技術(shù)提高了信息的安全性，然而其密碼都為算法產(chǎn)生的，遵循算法規(guī)律，因此其密碼都是偽隨機(jī)數(shù)，特別是隨著量子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，這些密碼技術(shù)都將可以被輕易攻破。量子通信技術(shù)的出現(xiàn)將解決這些問(wèn)題，量子通信技術(shù)使用的密鑰完全隨機(jī)，沒(méi)有規(guī)律，是真正意義的真隨機(jī)數(shù)，與現(xiàn)有的加密算法不同，量子通信技術(shù)從理論上即被證明是絕對(duì)安全的，信息在傳輸過(guò)程中無(wú)法被解讀，因?yàn)樵诹孔油ㄐ偶夹g(shù)中其使用的密鑰由量子(通常為光子)編碼得到，而量子不可分割、不可復(fù)制，在產(chǎn)生過(guò)程中在物理學(xué)角度上無(wú)法被竊取使用，并且量子通信技術(shù)產(chǎn)生的密鑰完全隨機(jī)，無(wú)規(guī)律可循，是真正意義的上的真隨機(jī)數(shù)。同時(shí)配合使用“一次一密”的數(shù)據(jù)加密方法，將保證無(wú)線信息傳輸?shù)臒o(wú)條件安全。

中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)cn104243143b，公開(kāi)了一種基于量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)保密通信方法，它包括由集控站構(gòu)成的量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)集控站可與至少一個(gè)終端設(shè)備綁定，采取密文中繼的方法將加密后的信息傳遞到遠(yuǎn)端集控站綁定的終端設(shè)備，但該方法的業(yè)務(wù)密鑰來(lái)源為量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)，量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)目前在50km的傳遞距離其最終獲得密鑰速率為13kbps左右，密鑰量無(wú)法支撐足夠的終端設(shè)備的業(yè)務(wù)需求，同時(shí)量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)是在通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出后才進(jìn)行業(yè)務(wù)密鑰的分配，難以保障通信的實(shí)時(shí)性。其終端設(shè)備需注冊(cè)入網(wǎng)進(jìn)行綁定，綁定驗(yàn)證信息在終端設(shè)備不改變區(qū)域的情況下固定不變，其安全性難以保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的保密通信方法，可以提供足以支撐更大規(guī)模數(shù)量的終端設(shè)備的通信業(yè)務(wù)需求，并可減少延時(shí)，保障通信業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的保密通信方法，其特征在于：保密通信所使用的業(yè)務(wù)需求密鑰由設(shè)置在終端設(shè)備上的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述保密通信方法具體包括以下步驟：

(1)將多個(gè)終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端分別通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定；

(2)由位于第一終端設(shè)備的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求密鑰，第一終端設(shè)備通過(guò)綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送至量子密鑰服務(wù)端；

(3)所述量子密鑰服務(wù)端接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，通過(guò)與第一終端設(shè)備綁定用的所述身份識(shí)別密鑰進(jìn)行解密得到所述業(yè)務(wù)需求密鑰，然后再使用與第二終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送給第二終端設(shè)備；

(4)第二終端設(shè)備接收量子密鑰服務(wù)端發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，利用綁定用的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行解密得到所述業(yè)務(wù)需求密鑰；

(5)第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備通過(guò)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行保密通信。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括

步驟(2)中，第一終端設(shè)備通過(guò)身份識(shí)別密鑰對(duì)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送至量子密鑰服務(wù)端的同時(shí)，利用所述業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行加密并發(fā)送給所述第二終端設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述量子密鑰服務(wù)端有多個(gè)，多個(gè)所述量子密鑰服務(wù)端依次通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定，每個(gè)所述量子密鑰服務(wù)端對(duì)解密出來(lái)的所述業(yè)務(wù)需求密鑰使用獨(dú)立的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送到下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端使用相同的身份識(shí)別密鑰對(duì)接收到的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密，直至最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，由最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送給所述第二終端設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述身份識(shí)別密鑰由量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成，生成身份識(shí)別密鑰的所述量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器設(shè)置于第一終端設(shè)備、第二終端設(shè)備或量子密鑰服務(wù)器上。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括

步驟(3)中，量子密鑰服務(wù)端通過(guò)其與第一終端設(shè)備綁定的身份識(shí)別密鑰來(lái)驗(yàn)證第一終端設(shè)備是否合法，如果合法則開(kāi)始接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰；如果不合法則拒絕業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述終端設(shè)備在同一時(shí)間僅與一個(gè)量子密鑰服務(wù)端綁定，且綁定用的身份識(shí)別密鑰可以更新。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間綁定用的身份識(shí)別密鑰應(yīng)所述終端設(shè)備的請(qǐng)求更新，其更新的方法為：

所述終端設(shè)備向與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端發(fā)起身份識(shí)別密鑰更換請(qǐng)求，在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kc|p；

所述終端設(shè)備使用舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kc|p進(jìn)行加密，獲得密文kcp·kc|p，并發(fā)送密文kcp·kc|p至量子密鑰服務(wù)端；

量子密鑰服務(wù)端驗(yàn)證請(qǐng)求端合法后，通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)接收到的密文kcp·kc|p進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kc|p，并以新的身份識(shí)別密鑰kc|p來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kcp。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間綁定用的身份識(shí)別密鑰因所述量子密鑰服務(wù)端的要求更新，其更新方法為：

所述量子密鑰服務(wù)端向與之建立綁定關(guān)系的終端設(shè)備發(fā)出更新身份識(shí)別密鑰的要求，終端設(shè)備在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kc|p；

所述終端設(shè)備使用舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kc|p進(jìn)行加密，獲得密文kcp·kc|p，并發(fā)送密文kcp·kc|p至量子密鑰服務(wù)端；

量子密鑰服務(wù)端驗(yàn)證請(qǐng)求端合法后，通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)接收到的密文kcp·kc|p進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kc|p，并以新的身份識(shí)別密鑰kc|p來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kcp。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述量子密鑰服務(wù)端之間綁定用的身份識(shí)別密鑰可應(yīng)量子密鑰服務(wù)端的請(qǐng)求更新，其更新方法為，

發(fā)起更新的量子密鑰服務(wù)端向與之綁定的量子密鑰服務(wù)端發(fā)起更新身份識(shí)別密鑰的請(qǐng)求，并使用舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3進(jìn)行加密獲得密文kp2p3·kp2|p3，并發(fā)送密文kp2p3·kp2|p3至與之綁定的量子密鑰服務(wù)端；

與之綁定的量子密鑰服務(wù)端通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)接收到的密文kp2p3·kp2|p3進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3，并以新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括各量子密鑰服務(wù)端之間綁定用的所述身份識(shí)別密鑰還可以由設(shè)置在所述量子密鑰服務(wù)端上的量子密鑰分配終端分配，量子密鑰分配終端分配所述身份識(shí)別密鑰后通過(guò)量子信道傳遞更新。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括

步驟(3)中，量子密鑰服務(wù)端接收到所述第一終端設(shè)備發(fā)送的業(yè)務(wù)請(qǐng)求后，通過(guò)與第一終端設(shè)備綁定的身份識(shí)別密鑰驗(yàn)證第一終端設(shè)備是否合法，若合法，執(zhí)行解密的操作；若不合法，拒絕執(zhí)行解密操作，并判斷該第一終端設(shè)備是否為地方入侵，若是，則報(bào)警和/或啟動(dòng)安全防護(hù)。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備與舊量子密鑰服務(wù)端解除綁定，并綁定新的量子密鑰服務(wù)端，具體包括：

終端設(shè)備在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kdpd2，并通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kdpd2進(jìn)行加密，獲得密文kdpd1·kdpd2；

終端設(shè)備向新的量子密鑰服務(wù)端發(fā)出綁定請(qǐng)求，所述請(qǐng)求中攜帶有所述密文kdpd1·kdpd2；

新的量子密鑰服務(wù)端判斷終端設(shè)備合法后，與舊量子密鑰服務(wù)端進(jìn)行通信，告知舊量子密鑰服務(wù)端終端設(shè)備發(fā)出的綁定請(qǐng)求；

舊量子密鑰服務(wù)端收到新量子密鑰服務(wù)端的告知信息后，通過(guò)與新量子密鑰服務(wù)端綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1進(jìn)行加密，獲得密文kpd1pd2·kdpd1，并將密文kpd1pd2·kdpd1發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端；

新量子密鑰服務(wù)端通過(guò)與舊量子密鑰服務(wù)端綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)密文kpd1pd2·kdpd1進(jìn)行第一次解密獲得舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1；再利用舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)密文kdpd1·kdpd2進(jìn)行第二次解密獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2，新量子密鑰服務(wù)端獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2后與終端設(shè)備建立綁定關(guān)系；

終端設(shè)備與新量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系后，舊量子密鑰服務(wù)端解除與端設(shè)備的綁定關(guān)系。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的另一技術(shù)方案如下：一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的終端設(shè)備保密通信系統(tǒng)，包括多個(gè)終端設(shè)備，其特征在于：至少一個(gè)所述終端設(shè)備上設(shè)置有用于產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求密鑰的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述系統(tǒng)還包括量子密鑰服務(wù)端，終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定，所述終端設(shè)備至少包括第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備，其中：

所述第一終端設(shè)備，其上設(shè)有所述量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，所述第一終端設(shè)備用于通過(guò)綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)所述量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送至量子密鑰服務(wù)端；

所述量子密鑰服務(wù)端，用于接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，通過(guò)與所述第一終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密得到所述業(yè)務(wù)需求密鑰，然后再使用與第二終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送給第二終端設(shè)備；

所述第二終端設(shè)備，用于接收量子密鑰服務(wù)端發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，利用綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密得到所述業(yè)務(wù)需求密鑰；

所述第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備通過(guò)所述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行保密通信。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述第一終端設(shè)備還用于在發(fā)送加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰給量子密鑰服務(wù)端的同時(shí)，通過(guò)所述業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行加密并發(fā)送給所述第二終端設(shè)備；

所述第二終端設(shè)備，還用于接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)信息，利用解密后的所述業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行解密獲得所述業(yè)務(wù)信息。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述量子密鑰服務(wù)端有多個(gè)，多個(gè)所述量子密鑰服務(wù)端依次通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定，每個(gè)所述量子密鑰服務(wù)端用于對(duì)解密出來(lái)的所述業(yè)務(wù)需求密鑰使用獨(dú)立的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送到下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端使用相同的身份識(shí)別密鑰對(duì)接收到的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密，直至最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，由最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送給所述第二終端設(shè)備。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括第一終端設(shè)備、第二終端設(shè)備或量子密鑰服務(wù)端上設(shè)置有用于產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述量子密鑰服務(wù)端上設(shè)置有用于產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰的量子密鑰分配終端。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述量子密鑰服務(wù)端還用于通過(guò)其與第一終端設(shè)備綁定的身份識(shí)別密鑰來(lái)驗(yàn)證第一終端設(shè)備是否合法，如果合法則開(kāi)始接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰；如果不合法則拒絕業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述終端設(shè)備在同一時(shí)間僅與一個(gè)量子密鑰服務(wù)端綁定，且綁定用的身份識(shí)別密鑰應(yīng)所述終端設(shè)備的請(qǐng)求可以更新、或者因所述量子密鑰服務(wù)端的主動(dòng)要求獲得更新。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括所述終端設(shè)備還用于向與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端發(fā)起身份識(shí)別密鑰更換請(qǐng)求，在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kc|p；

所述終端設(shè)備還用于使用舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kc|p進(jìn)行加密，獲得密文kcp·kc|p，并發(fā)送密文kcp·kc|p至量子密鑰服務(wù)端；

量子密鑰服務(wù)端還用于驗(yàn)證請(qǐng)求端合法后，通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)接收到的密文kcp·kc|p進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kc|p，并以新的身份識(shí)別密鑰kc|p來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kcp；

所述終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間綁定的身份識(shí)別密鑰只允許由終端設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求而獲得更新。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括

所述量子密鑰服務(wù)端還用于向與之建立綁定關(guān)系的另一量子密鑰服務(wù)端發(fā)起身份識(shí)別密鑰更換請(qǐng)求，并使用舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3進(jìn)行加密獲得密文kp2p3·kp2|p3，并發(fā)送密文kp2p3·kp2|p3至與之綁定的量子密鑰服務(wù)端；

與之綁定的量子密鑰服務(wù)端通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)接收到的密文kp2p3·kp2|p3進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3，并以新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3。

本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，進(jìn)一步包括

當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備通過(guò)本地有線連接的方式或無(wú)線連接的方式與舊量子密鑰服務(wù)端解除綁定，并通過(guò)本地有線連接的方式或無(wú)線連接的方式綁定新的量子密鑰服務(wù)端，

終端設(shè)備通過(guò)無(wú)線方式與舊量子密鑰服務(wù)端解除綁定，與新量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系的方法為：

終端設(shè)備向新量子密鑰服務(wù)端發(fā)出綁定請(qǐng)求，在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kdpd2；

終端設(shè)備通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kdpd2進(jìn)行加密，獲得密文kdpd1·kdpd2，并將密文kdpd1·kdpd2隨綁定請(qǐng)求一起發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端；

新量子密鑰服務(wù)端判斷終端設(shè)備合法后，與舊量子密鑰服務(wù)端進(jìn)行通信，告知舊量子密鑰服務(wù)端終端設(shè)備發(fā)出的綁定請(qǐng)求；

舊量子密鑰服務(wù)端收到新量子密鑰服務(wù)端的告知信息后，舊量子密鑰服務(wù)端通過(guò)與新量子密鑰服務(wù)端綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1進(jìn)行加密，獲得密文kpd1pd2·kdpd1，并將密文kpd1pd2·kdpd1發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端；

新量子密鑰服務(wù)端通過(guò)與舊量子密鑰服務(wù)端綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)密文kpd1pd2·kdpd1進(jìn)行第一次解密獲得舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1；再利用舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)密文kdpd1·kdpd2進(jìn)行第二次解密獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2，新量子密鑰服務(wù)端獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2后與終端設(shè)備建立綁定關(guān)系；

終端設(shè)備與新量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系后，舊量子密鑰服務(wù)端解除與端設(shè)備的綁定關(guān)系。

本發(fā)明的有益效果是：

其一、相較于現(xiàn)有技術(shù)的密鑰中繼式保密通信方法，本發(fā)明的密鑰中繼式保密通信方法能夠減小業(yè)務(wù)需求密鑰到達(dá)被叫端的滯后延時(shí)，提高服務(wù)質(zhì)量：

現(xiàn)有技術(shù)中，由主叫首先發(fā)出通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求，隨后由量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)分配業(yè)務(wù)密鑰，再由分配獲得的業(yè)務(wù)密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息(此處的業(yè)務(wù)信息為明文信息，比如短信、語(yǔ)音等)進(jìn)行加密，加密后的業(yè)務(wù)信息通過(guò)原有的鏈路發(fā)送到被叫端，也就是業(yè)務(wù)密鑰的傳遞滯后于通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出的時(shí)間；

本發(fā)明的技術(shù)中，由終端設(shè)備自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求密鑰，(也就是現(xiàn)有技術(shù)中的業(yè)務(wù)密鑰)，主叫端通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出的同時(shí)開(kāi)始業(yè)務(wù)需求密鑰的傳遞，由此來(lái)減小業(yè)務(wù)需求密鑰到達(dá)被叫端的延時(shí)，提高服務(wù)質(zhì)量。

其二、相較于現(xiàn)有技術(shù)的密鑰中繼式保密通信，本發(fā)明的密鑰中繼式保密通信方法能夠滿足更多終端設(shè)備的更多業(yè)務(wù)需求：

現(xiàn)有技術(shù)中，業(yè)務(wù)密鑰的獲取來(lái)源于量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)的分配，由于光子衰減，量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)50km的傳遞距離后最終獲得業(yè)務(wù)密鑰的速率為13kbps左右，業(yè)務(wù)密鑰量無(wú)法支撐足夠的終端設(shè)備業(yè)務(wù)需求。

本發(fā)明的技術(shù)中，由終端設(shè)備自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求密鑰(也就是現(xiàn)有技術(shù)中的業(yè)務(wù)密鑰)，其可用業(yè)務(wù)需求密鑰的密鑰量不低于3mbps，提高了兩百多倍，足以支撐更多終端設(shè)備的更多業(yè)務(wù)需求。

其三、相較于現(xiàn)有技術(shù)的密鑰中繼式保密通信，本發(fā)明的密鑰中繼式保密同行方法能夠極大的提高安全等級(jí)：

現(xiàn)有技術(shù)中，終端設(shè)備注冊(cè)入網(wǎng)進(jìn)行綁定，綁定驗(yàn)證信息后在終端設(shè)備不改變區(qū)域的情況下其量子身份號(hào)固定不變，通信安全性難以保障。

本發(fā)明的技術(shù)中，終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間建立綁定關(guān)系后共享的身份識(shí)別密鑰(也就是現(xiàn)有技術(shù)中的量子身份號(hào))、以及各量子密鑰服務(wù)端之間通信的身份識(shí)別密鑰均能夠應(yīng)請(qǐng)求而隨時(shí)更新，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間使用同一身份識(shí)別密鑰，極大的提高安全等級(jí)。

其四、擴(kuò)展了量子保密網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)適用范圍，且實(shí)施容易，改造成本低，施工周期短：

本發(fā)明技術(shù)中，在主叫終端設(shè)備-量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)-被叫終端設(shè)備中傳遞的是加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，并非是加密后的業(yè)務(wù)信息，加密后的業(yè)務(wù)信息加仍然通過(guò)具體業(yè)務(wù)原有的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行傳遞，與業(yè)務(wù)需求密鑰通過(guò)不同的路徑到達(dá)被叫終端設(shè)備，業(yè)務(wù)信息的加解密只在終端設(shè)備處進(jìn)行一次，這種通信方式可以更好地與現(xiàn)有通信業(yè)務(wù)相兼容，無(wú)需對(duì)原有移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流傳輸路徑做出改變，只是將其與新增的量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)相連通就可以了，擴(kuò)展了量子保密網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)使用范圍，具有改造成本低，施工周期短的特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中密鑰中繼式移動(dòng)保密通信示意圖；

圖2是本發(fā)明技術(shù)中密鑰中繼式移動(dòng)保密通信示意圖；

圖3是本發(fā)明技術(shù)中密文的傳遞示意圖；

圖4是本發(fā)明整體流程圖；

圖5是本發(fā)明終端設(shè)備與建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端之間更新量子身份識(shí)別碼的示意圖；

圖6是本發(fā)明技術(shù)中量子密鑰服務(wù)端之間更新量子身份識(shí)別碼的示意圖；

圖7是本發(fā)明技術(shù)中終端設(shè)備切換綁定量子密鑰服務(wù)端的示意圖；

圖8是本發(fā)明技術(shù)中終端設(shè)備的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的保密通信方法，實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備之間的保密通信，本保密通信方法中所使用的業(yè)務(wù)需求密鑰由設(shè)置在終端設(shè)備上的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成。

本實(shí)施例中基于量子真隨機(jī)數(shù)進(jìn)行保密通信所涉及的主要硬件設(shè)備包括：

①-終端設(shè)備

終端設(shè)備可以是智能手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦、pda(個(gè)人數(shù)字化助理)等移動(dòng)終端，或者是機(jī)頂盒、pc等其他終端設(shè)備，它是通信業(yè)務(wù)的發(fā)起方和接收方。

終端設(shè)備內(nèi)部配置有量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、存儲(chǔ)設(shè)備、支持網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)能力的硬件模塊、具備與量子密鑰服務(wù)端進(jìn)行信息交互的能力、具備有計(jì)算能力的處理器。

②-量子密鑰服務(wù)端

一個(gè)或多個(gè)量子密鑰服務(wù)端形成量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)量子密鑰服務(wù)端可以與一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備建立綁定關(guān)系，并與建立綁定關(guān)系的終端設(shè)備共享身份識(shí)別密鑰。

量子密鑰服務(wù)端配置有量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，通過(guò)自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生與量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其它量子密鑰服務(wù)端進(jìn)行通信所使用的身份識(shí)別密鑰，綁定相同身份識(shí)別密鑰的兩量子密鑰服務(wù)端之間傳遞業(yè)務(wù)需求密鑰。

如圖8所示，終端設(shè)備內(nèi)部的具體組成結(jié)構(gòu)如下：

終端設(shè)備內(nèi)部具有量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、密鑰存儲(chǔ)模塊、發(fā)起業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)模塊、加密模塊、身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊、通信模塊、解密模塊和需求密鑰存儲(chǔ)模塊，

通信請(qǐng)求發(fā)出后，本次通信的業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)在上述發(fā)起業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

終端設(shè)備內(nèi)部的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生與業(yè)務(wù)信息等長(zhǎng)的密鑰，密鑰產(chǎn)生后存儲(chǔ)在上述密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取密鑰作為身份識(shí)別密鑰存儲(chǔ)在身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系時(shí)，從身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取身份識(shí)別密鑰，作為與建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端之間共享的量子身份識(shí)別碼；

通信業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)，從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取密鑰作為業(yè)務(wù)需求密鑰；

上述加密模塊使用綁定的身份識(shí)別密鑰對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文，與此同時(shí)加密模塊使用業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)本次通信的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行加密獲得業(yè)務(wù)信息密文；

上述通信模塊發(fā)送主叫的需求密鑰密文和業(yè)務(wù)信息密文，同時(shí)接收被叫的需求密鑰密文和業(yè)務(wù)信息密文；

上述解密模塊使用綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)需求密鑰密文進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)需求密鑰，與此同時(shí)使用解密后的業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息密文進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)信息；

解密模塊解密獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰存儲(chǔ)在上述需求密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)。

本發(fā)明技術(shù)方案中涉及到的密鑰有三種：

①、量子密鑰服務(wù)端之間綁定用的身份識(shí)別密鑰，可以由量子密鑰服務(wù)端的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，也可以由量子密鑰服務(wù)端的量子密鑰分配終端產(chǎn)生，產(chǎn)生后由qkd系統(tǒng)傳遞。

②、量子密鑰服務(wù)端與終端設(shè)備之間綁定后共享的身份識(shí)別密鑰，它由終端設(shè)備自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，密鑰產(chǎn)生后存儲(chǔ)在密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)，建立綁定關(guān)系時(shí)從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取身份識(shí)別密鑰，建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端備份這一身份識(shí)別密鑰，共享使用；

③、每次通信時(shí)需要的業(yè)務(wù)需求密鑰，它由終端設(shè)備自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生，密鑰產(chǎn)生后存儲(chǔ)在密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)，通信業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取密鑰作為本次通信的業(yè)務(wù)需求密鑰，“一次一密”，使用完畢后，或者沒(méi)有使用完畢但是本次通信已經(jīng)結(jié)束，當(dāng)前的業(yè)務(wù)需求密鑰都將被丟棄。

本發(fā)明技術(shù)方案中，各硬件設(shè)備之間存在多種連接信道：

①、各量子密鑰服務(wù)端之間，同時(shí)存在著量子網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典信道和量子信道，經(jīng)典信道以有線或無(wú)線的形式存在，量子信道可以是光纖信道、自由空間中的量子信道等。

量子信道用于各量子密鑰服務(wù)端之間基于bb84協(xié)議傳遞共享的身份識(shí)別密鑰，經(jīng)典信道用于傳輸加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰。

②、終端設(shè)備和量子密鑰服務(wù)端之間，建立綁定關(guān)系時(shí)，兩者之間通過(guò)可靠的有線連接方式連接，建立綁定關(guān)系，量子密鑰服務(wù)端備份終端設(shè)備的身份識(shí)別密鑰，共享身份識(shí)別密鑰；建立綁定關(guān)系后，斷開(kāi)有線連接，終端設(shè)備成為自由移動(dòng)狀態(tài)，此時(shí)兩者之間通過(guò)經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)傳輸，主要使用經(jīng)典無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)傳輸，例如wi-fi技術(shù)或3g、4g技術(shù)等。

③、加密后的業(yè)務(wù)信息在兩臺(tái)終端設(shè)備間仍然采用該業(yè)務(wù)的原有數(shù)據(jù)鏈路傳輸，其數(shù)據(jù)流仍然走的是電信運(yùn)營(yíng)商原有的數(shù)據(jù)鏈路，只不過(guò)其中的業(yè)務(wù)信息被加密了而已。

本發(fā)明技術(shù)的密鑰中繼式移動(dòng)保密通信與現(xiàn)有技術(shù)的密鑰中繼式移動(dòng)保密通信不同，以主叫終端設(shè)備向被叫終端設(shè)備發(fā)送信息為例，現(xiàn)有技術(shù)中，如圖1所示，由主叫端首先發(fā)出通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求，隨后由量子密鑰分配網(wǎng)絡(luò)分配業(yè)務(wù)密鑰，再由分配獲得的業(yè)務(wù)密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息(此處的業(yè)務(wù)信息為短信的明文信息)進(jìn)行加密，加密后的業(yè)務(wù)信息通過(guò)原有的鏈路發(fā)送到被叫端，也就是業(yè)務(wù)密鑰的傳遞滯后于通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出的時(shí)間；

本發(fā)明技術(shù)中，如圖2所示，由終端設(shè)備自帶的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生密鑰，獲得業(yè)務(wù)需求密鑰(也就是現(xiàn)有技術(shù)中的業(yè)務(wù)密鑰)，主叫端通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出的同時(shí)開(kāi)始業(yè)務(wù)需求密鑰的傳遞，也就是業(yè)務(wù)需求密鑰的傳遞與通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求的發(fā)出同時(shí)進(jìn)行。

下面以兩臺(tái)終端設(shè)備之間使用本發(fā)明技術(shù)方案完成一次保密通信的過(guò)程為例，來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方案，其密文傳遞過(guò)程如圖3所示，其整體流程圖如圖4所示。

通信業(yè)務(wù)發(fā)起之前，終端設(shè)備與所在區(qū)域的量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系，本發(fā)明技術(shù)方案中，終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間的“綁定關(guān)系”為：

①、注冊(cè)入網(wǎng)的終端設(shè)備在整個(gè)量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中擁有唯一的綁定用身份識(shí)別密鑰；

②、終端設(shè)備唯一持有的身份識(shí)別密鑰應(yīng)請(qǐng)求能夠更新；

③、一臺(tái)終端設(shè)備在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)不能與多個(gè)量子密鑰服務(wù)端綁定；

④、一個(gè)量子密鑰服務(wù)端在同一個(gè)時(shí)間段內(nèi)允許綁定零個(gè)、一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備；

⑤、具有綁定關(guān)系的終端設(shè)備和量子密鑰服務(wù)端之間共享唯一的身份識(shí)別密鑰。

通信業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)

(1)第一步、主叫終端設(shè)備發(fā)起通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求：

主叫終端設(shè)備提取本次通信的業(yè)務(wù)需求密鑰，獲得業(yè)務(wù)需求密鑰后，一方面通過(guò)綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文，并將需求密鑰密文發(fā)送到量子密鑰服務(wù)端p1；另一方面利用獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)本次通信的業(yè)務(wù)信息(此處為通信的明文信息)進(jìn)行加密，獲得業(yè)務(wù)信息密文，獲得的業(yè)務(wù)信息密文通過(guò)該業(yè)務(wù)原有的數(shù)據(jù)鏈路傳遞至被叫終端設(shè)備，獲得的需求密鑰密文通過(guò)量子密鑰服務(wù)端傳遞至被叫終端設(shè)備；此處獲得需求密鑰密文和獲得業(yè)務(wù)信息密文同時(shí)進(jìn)行，此處需求密鑰密文和業(yè)務(wù)信息密文兩者均在通信業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)出的第一時(shí)間同時(shí)發(fā)出。

(2)第二步、量子密鑰服務(wù)端傳遞需求密鑰密文(即加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰)：

量子密鑰服務(wù)端通過(guò)其與主叫終端設(shè)備綁定的身份識(shí)別密鑰來(lái)驗(yàn)證主叫終端設(shè)備是否合法，如果合法則接收主叫終端設(shè)備發(fā)送的需求密鑰密文，通過(guò)與主叫終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)接收的需求密鑰密文進(jìn)行解密得到業(yè)務(wù)需求密鑰，然后再使用與被叫終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送給被叫終端設(shè)備。

另一方面，如果量子密鑰服務(wù)端驗(yàn)證主叫終端設(shè)備不合法，則拒絕業(yè)務(wù)請(qǐng)求，并判斷該主叫終端設(shè)備是否為地方入侵，如果是地方入侵，則報(bào)警和/或啟動(dòng)安全防護(hù)；如果判斷不是地方入侵，則二次進(jìn)入身份識(shí)別密鑰驗(yàn)證。

(3)第三步、被叫終端設(shè)備接收請(qǐng)求：

被叫終端設(shè)備接收量子密鑰服務(wù)端發(fā)送的需求密鑰密文(即加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰)和主叫終端設(shè)備發(fā)送的業(yè)務(wù)信息密文(即加密后的業(yè)務(wù)信息)，使用與量子密鑰服務(wù)端綁定用的身份識(shí)別密鑰解密需求密鑰密文，得到本次通信的業(yè)務(wù)需求密鑰，然后使用解密獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息密文進(jìn)行解密，得到本次通信的業(yè)務(wù)信息；由此，主叫終端設(shè)備和被叫終端設(shè)備完成一次保密通信。

此次通信過(guò)程中，參與本次通信的業(yè)務(wù)信息密文，通過(guò)該類通信業(yè)務(wù)原有的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行保密通信，參與本次通信的需求密鑰密文(即加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰)通過(guò)量子密鑰服務(wù)端傳輸，本次通信業(yè)務(wù)的需求密鑰密文與通信請(qǐng)求同步發(fā)出，通信請(qǐng)求發(fā)出的同時(shí)進(jìn)行需求密鑰密文的傳遞。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案中，量子密鑰服務(wù)端具有多個(gè)，多個(gè)量子密鑰服務(wù)端依次通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定，每個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)解密出來(lái)的業(yè)務(wù)需求密鑰使用獨(dú)立的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送到下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端使用相同的身份識(shí)別密鑰對(duì)接收到的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密；直至傳遞到最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，由最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送給被叫終端設(shè)備。

如圖3所示，多個(gè)量子密鑰服務(wù)端傳遞業(yè)務(wù)需求密鑰的具體過(guò)程詳述如下：

主叫終端設(shè)備a通過(guò)與第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1共享的身份識(shí)別密鑰kap1對(duì)本次通信的業(yè)務(wù)需求密鑰kx進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文kap1·kx發(fā)送給第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1；

s1：第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1接收主叫終端設(shè)備a發(fā)送的需求密鑰密文kap1·kx，然后通過(guò)與主叫終端設(shè)備a共享的身份識(shí)別密鑰kap1對(duì)需求密鑰密文kap1·kx進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)需求密鑰kx；

s2：第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1通過(guò)與第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2共享的量子身份識(shí)別密鑰kp1p2對(duì)解密獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰kx進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文kp1p2·kx發(fā)送給第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2；

s3：第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2重復(fù)以上步驟s1、s2中的解密、加密方法對(duì)本次通信的需求密鑰密文一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行傳遞，直至傳輸至最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端pn。

本發(fā)明的技術(shù)中，終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間建立綁定關(guān)系后共享的身份識(shí)別碼密鑰、以及各量子密鑰服務(wù)端之間通信的身份識(shí)別碼密鑰均能夠隨時(shí)更新，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間使用同一各身份識(shí)別碼密鑰，能夠極大的提高安全等級(jí)，其更新的方法如下：

(1)、如圖5所示，終端設(shè)備唯一持有的身份識(shí)別碼密鑰應(yīng)請(qǐng)求更新的方法為：

①、終端設(shè)備c向與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端p發(fā)起身份識(shí)別密鑰更換請(qǐng)求，或者量子密鑰服務(wù)端p向與之建立綁定關(guān)系的終端設(shè)備c發(fā)起更換身份識(shí)別密鑰的要求；

②、在量子真隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kc|p；

③、終端設(shè)備c使用舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kc|p進(jìn)行加密，獲得密文kcp·kc|p，并傳遞密文kcp·kc|p至量子密鑰服務(wù)端p；

④、量子密鑰服務(wù)端p驗(yàn)證請(qǐng)求端合法后，通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)密文kcp·kc|p進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kc|p，以新的身份識(shí)別密鑰kc|p來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kcp。

(2)、如圖6所示，各量子密鑰服務(wù)端之間的身份識(shí)別密鑰能夠更新，且具有兩種更新方法，第一種更新方法是基于量子網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典信道更新，第二種更新方法是基于量子網(wǎng)絡(luò)的量子信道更新，具體更新方法為：

(1)第一種更新方法：

①、量子密鑰服務(wù)端p2向與之綁定的量子密鑰服務(wù)端p3發(fā)出更換身份識(shí)別密鑰的請(qǐng)求，并使用舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3進(jìn)行加密，獲得密文kp2p3·kp2|p3，并傳遞密文kp2p3·kp2|p3至量子密鑰服務(wù)端p3；

②、量子密鑰服務(wù)端p3通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)密文kp2p3·kp2|p3進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3，以新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3。

此處，各量子密鑰服務(wù)端均可以作為請(qǐng)求更換身份識(shí)別密鑰的請(qǐng)求發(fā)出方，也均可以作為請(qǐng)求接收方。

(2)第二種更新方法：

由設(shè)置在量子密鑰服務(wù)端上的量子密鑰分配終端分配身份識(shí)別密鑰，身份識(shí)別密鑰分配后通過(guò)量子信道基于bb84協(xié)議傳遞更新。

當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備優(yōu)選采用可靠的有線連接方式先與舊量子密鑰服務(wù)端解除綁定關(guān)系，然后再采用可靠的有線連接方式與新的量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系，終端設(shè)備與新的量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系后斷開(kāi)有線連接，恢復(fù)可自由移動(dòng)的狀態(tài)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步方案，當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備還可以采用無(wú)線連接的方式切換與之綁定的量子密鑰服務(wù)端，如圖7所示，其具體實(shí)現(xiàn)方法為：

此處以終端設(shè)備d、舊量子密鑰服務(wù)端pd1、新量子密鑰服務(wù)端pd2為例進(jìn)行說(shuō)明：

終端設(shè)備d與舊量子密鑰服務(wù)端pd1共享量子身份識(shí)別碼kdpd1；

舊量子密鑰服務(wù)端pd1和新量子密鑰服務(wù)端pd2之間共享量子身份識(shí)別碼kpd1pd2。

s1:終端設(shè)備d向新量子密鑰服務(wù)端pd2發(fā)出綁定請(qǐng)求，在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kdpd2；

終端設(shè)備通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kdpd2進(jìn)行加密，獲得密文kdpd1·kdpd2，并將密文kdpd1·kdpd2隨綁定請(qǐng)求一起發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端；

s2:新量子密鑰服務(wù)端pd2判斷終端設(shè)備合法后，與舊量子密鑰服務(wù)端pd1進(jìn)行通信，告知舊量子密鑰服務(wù)端pd1終端設(shè)備發(fā)出的綁定請(qǐng)求；

s3:舊量子密鑰服務(wù)端pd1收到新量子密鑰服務(wù)端pd2的告知信息后，舊量子密鑰服務(wù)端pd1通過(guò)與新量子密鑰服務(wù)端pd2綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1進(jìn)行加密，獲得密文kpd1pd2·kdpd1，并將密文kpd1pd2·kdpd1發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端pd2；

s4:新量子密鑰服務(wù)端pd2通過(guò)與舊量子密鑰服務(wù)端pd1綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)密文kpd1pd2·kdpd1進(jìn)行第一次解密獲得舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1；再利用舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)密文kdpd1·kdpd2進(jìn)行第二次解密獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2，新量子密鑰服務(wù)端pd2獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2后與終端設(shè)備d建立綁定關(guān)系；

終端設(shè)備d與新量子密鑰服務(wù)端pd2建立綁定關(guān)系后，舊量子密鑰服務(wù)端pd1解除與端設(shè)備d的綁定關(guān)系，舊的量子身份識(shí)別碼kdpd1被丟棄不再使用。

此處終端設(shè)備切換與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端的請(qǐng)求只允許由終端設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求而獲得更換。

實(shí)施例二

本實(shí)施例提供一種基于量子真隨機(jī)數(shù)的保密通信系統(tǒng)，本保密通信系統(tǒng)包括量子密鑰服務(wù)端和多個(gè)終端設(shè)備。

其中，終端設(shè)備可以是智能手機(jī)、平板電腦、機(jī)頂盒、筆記本電腦、pad或其他終端設(shè)備，它是通信業(yè)務(wù)的發(fā)起方和接收方，終端設(shè)備內(nèi)部配置有存儲(chǔ)設(shè)備、支持網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)能力的硬件模塊、具備與量子密鑰服務(wù)端進(jìn)行信息交互的能力、具備有計(jì)算能力的處理器、和用于產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。其中至少一個(gè)終端設(shè)備上配置有用于產(chǎn)生業(yè)務(wù)需求密鑰的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。

當(dāng)然，終端設(shè)備上可以配置一個(gè)量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器來(lái)同時(shí)產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰和業(yè)務(wù)需求密鑰，也可以配置兩個(gè)量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，分別用來(lái)產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰和業(yè)務(wù)需求密鑰。

一個(gè)或多個(gè)量子密鑰服務(wù)端形成量子密鑰服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，量子密鑰服務(wù)端配置有用于產(chǎn)生身份識(shí)別密鑰的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和/或量子密鑰分配終端，一個(gè)量子密鑰服務(wù)端可以與一個(gè)或多個(gè)終端設(shè)備建立綁定關(guān)系，并與建立綁定關(guān)系的終端設(shè)備共享身份識(shí)別密鑰。

本發(fā)明技術(shù)方案中，保密通信系統(tǒng)的終端設(shè)備至少包括第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備，其中：

上述第一終端設(shè)備上設(shè)有量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，第一終端設(shè)備用于通過(guò)綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器生成的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送至量子密鑰服務(wù)端，第一終端設(shè)備發(fā)送加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰給量子密鑰服務(wù)端的同時(shí)，通過(guò)上述業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息進(jìn)行加密并發(fā)送給第二終端設(shè)備；

上述量子密鑰服務(wù)端用于接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰通過(guò)與第一終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密得到上述業(yè)務(wù)需求密鑰，然后再使用與第二終端設(shè)備綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)上述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送給第二終端設(shè)備；

上述第二終端設(shè)備用于接收量子密鑰服務(wù)端發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰和用于接收第一終端設(shè)備發(fā)送的加密后的業(yè)務(wù)信心，通過(guò)與上述量子密鑰服務(wù)端綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密得到上述業(yè)務(wù)需求密鑰，利用解密后的所述業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)加密后的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行解密獲得所述業(yè)務(wù)信息。

上述第一終端設(shè)備和第二終端設(shè)備通過(guò)上述業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行保密通信。

本實(shí)施例的技術(shù)方案中，如圖8所示，終端設(shè)備優(yōu)選的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：

終端設(shè)備內(nèi)部具有量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器、密鑰存儲(chǔ)模塊、發(fā)起業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)模塊、加密模塊、身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊、通信模塊、解密模塊和需求密鑰存儲(chǔ)模塊，

通信請(qǐng)求發(fā)出后，本次通信的業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)在上述發(fā)起業(yè)務(wù)信息存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

終端設(shè)備內(nèi)部的量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生與業(yè)務(wù)信息等長(zhǎng)的密鑰，密鑰產(chǎn)生后存儲(chǔ)在上述密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取密鑰作為身份識(shí)別密鑰存儲(chǔ)在身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊內(nèi)；

終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系時(shí)，從身份識(shí)別碼存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取身份識(shí)別密鑰，作為與建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端之間共享的量子身份識(shí)別碼；

通信業(yè)務(wù)發(fā)起時(shí)，從密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)提取密鑰作為業(yè)務(wù)需求密鑰；

上述加密模塊使用綁定的身份識(shí)別密鑰對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文，與此同時(shí)加密模塊使用業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)本次通信的業(yè)務(wù)信息進(jìn)行加密獲得業(yè)務(wù)信息密文；

上述通信模塊發(fā)送主叫的需求密鑰密文和業(yè)務(wù)信息密文，同時(shí)接收被叫的需求密鑰密文和業(yè)務(wù)信息密文；

上述解密模塊使用綁定用的身份識(shí)別密鑰對(duì)需求密鑰密文進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)需求密鑰，與此同時(shí)使用解密后的業(yè)務(wù)需求密鑰對(duì)業(yè)務(wù)信息密文進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)信息；

解密模塊解密獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰存儲(chǔ)在上述需求密鑰存儲(chǔ)模塊內(nèi)。

本實(shí)施例的另一技術(shù)方案中，量子密鑰服務(wù)端具有多個(gè)，多個(gè)量子密鑰服務(wù)端依次通過(guò)唯一的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行綁定，每個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)解密出來(lái)的業(yè)務(wù)需求密鑰使用獨(dú)立的身份識(shí)別密鑰進(jìn)行加密后發(fā)送到下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，下一個(gè)量子密鑰服務(wù)端使用相同的身份識(shí)別密鑰對(duì)接收到的加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行解密；直至傳遞到最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端，由最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端對(duì)業(yè)務(wù)需求密鑰進(jìn)行加密并發(fā)送給被叫終端設(shè)備。

如圖3所示，多個(gè)量子密鑰服務(wù)端傳輸加密后的業(yè)務(wù)需求密鑰，其傳遞業(yè)務(wù)需求密鑰的具體過(guò)程詳述如下：

第一終端設(shè)備a通過(guò)與第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1共享的身份識(shí)別密鑰kap1對(duì)本次通信的業(yè)務(wù)需求密鑰kx進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文kap1·kx發(fā)送給第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1；

s1：第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1接收第一終端設(shè)備a發(fā)送的需求密鑰密文kap1·kx，然后通過(guò)與第一終端設(shè)備a共享的身份識(shí)別密鑰kap1對(duì)需求密鑰密文kap1·kx進(jìn)行解密獲得業(yè)務(wù)需求密鑰kx；

s2：第一個(gè)量子密鑰服務(wù)端p1通過(guò)與第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2共享的量子身份識(shí)別密鑰kp1p2對(duì)解密獲得的業(yè)務(wù)需求密鑰kx進(jìn)行加密獲得需求密鑰密文kp1p2·kx發(fā)送給第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2；

s3：第二個(gè)量子密鑰服務(wù)端p2重復(fù)以上步驟s1、s2中的解密、加密方法對(duì)本次通信的需求密鑰密文一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行傳遞，直至傳輸至最后一個(gè)量子密鑰服務(wù)端pn。

本實(shí)施例的另一技術(shù)方案中，終端設(shè)備與量子密鑰服務(wù)端之間建立綁定關(guān)系后共享的身份識(shí)別碼密鑰、以及各量子密鑰服務(wù)端之間通信的身份識(shí)別碼密鑰均能夠隨時(shí)更新，不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間使用同一各身份識(shí)別碼密鑰，能夠極大的提高安全等級(jí)，其更新的方法如下：

(1)、如圖5所示，終端設(shè)備唯一持有的身份識(shí)別碼密鑰應(yīng)請(qǐng)求更新的方法為：

①、終端設(shè)備c向與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端p發(fā)起身份識(shí)別密鑰更換請(qǐng)求，或者量子密鑰服務(wù)端p向與之建立綁定關(guān)系的終端設(shè)備c發(fā)起更換身份識(shí)別密鑰的要求；

②、終端設(shè)備c在量子真隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kc|p；

③、終端設(shè)備c使用舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kc|p進(jìn)行加密，獲得密文kcp·kc|p，并傳遞密文kcp·kc|p至量子密鑰服務(wù)端p；

④、量子密鑰服務(wù)端p驗(yàn)證請(qǐng)求端合法后，通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kcp對(duì)密文kcp·kc|p進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kc|p，以新的身份識(shí)別密鑰kc|p來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kcp。

(2)、如圖6所示，各量子密鑰服務(wù)端之間的身份識(shí)別密鑰應(yīng)請(qǐng)求能夠更新，且具有兩種更新方法，第一種更新方法是基于量子網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)典信道更新，第二種更新方法是基于量子網(wǎng)絡(luò)的量子信道更新，具體更新方法為：

(1)第一種更新方法：

①、量子密鑰服務(wù)端p2向與之綁定的量子密鑰服務(wù)端p3發(fā)出更換身份識(shí)別密鑰的請(qǐng)求，并使用舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3進(jìn)行加密，獲得密文kp2p3·kp2|p3，并傳遞密文kp2p3·kp2|p3至量子密鑰服務(wù)端p3；

②、量子密鑰服務(wù)端p3通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3對(duì)密文kp2p3·kp2|p3進(jìn)行解密，獲得新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3，以新的身份識(shí)別密鑰kp2|p3來(lái)替換舊的身份識(shí)別密鑰kp2p3。

此處，各量子密鑰服務(wù)端均可以作為請(qǐng)求更換身份識(shí)別密鑰的請(qǐng)求發(fā)出方，也均可以作為請(qǐng)求接收方。

(2)第二種更新方法：

由設(shè)置在量子密鑰服務(wù)端上的量子密鑰分配終端分配身份識(shí)別密鑰，身份識(shí)別密鑰分配后通過(guò)量子信道基于bb84協(xié)議傳遞更新。

當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備優(yōu)選采用可靠的有線連接方式先與舊量子密鑰服務(wù)端解除綁定關(guān)系，然后再采用可靠的有線連接方式與新的量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系，終端設(shè)備與新的量子密鑰服務(wù)端建立綁定關(guān)系后斷開(kāi)有線連接，恢復(fù)可自由移動(dòng)的狀態(tài)。

本實(shí)施例的另一技術(shù)方案中，當(dāng)終端設(shè)備地理位置變化時(shí)，終端設(shè)備還可以采用無(wú)線連接的方式切換與之綁定的量子密鑰服務(wù)端，如圖7所示，其具體實(shí)現(xiàn)方法為：

此處以終端設(shè)備d、舊量子密鑰服務(wù)端pd1、新量子密鑰服務(wù)端pd2為例進(jìn)行說(shuō)明：

終端設(shè)備d與舊量子密鑰服務(wù)端pd1共享量子身份識(shí)別碼kdpd1；

舊量子密鑰服務(wù)端pd1和新量子密鑰服務(wù)端pd2之間共享量子身份識(shí)別碼kpd1pd2。

s1:終端設(shè)備d向新量子密鑰服務(wù)端pd2發(fā)出綁定請(qǐng)求，在量子真隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的身份識(shí)別密鑰內(nèi)提取新的身份識(shí)別密鑰kdpd2；

終端設(shè)備通過(guò)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)新的身份識(shí)別密鑰kdpd2進(jìn)行加密，獲得密文kdpd1·kdpd2，并將密文kdpd1·kdpd2隨綁定請(qǐng)求一起發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端；

s2:新量子密鑰服務(wù)端pd2判斷終端設(shè)備合法后，與舊量子密鑰服務(wù)端pd1進(jìn)行通信，告知舊量子密鑰服務(wù)端pd1終端設(shè)備發(fā)出的綁定請(qǐng)求；

s3:舊量子密鑰服務(wù)端pd1收到新量子密鑰服務(wù)端pd2的告知信息后，舊量子密鑰服務(wù)端pd1通過(guò)與新量子密鑰服務(wù)端pd2綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1進(jìn)行加密，獲得密文kpd1pd2·kdpd1，并將密文kpd1pd2·kdpd1發(fā)送到新量子密鑰服務(wù)端pd2；

s4:新量子密鑰服務(wù)端pd2通過(guò)與舊量子密鑰服務(wù)端pd1綁定的身份識(shí)別密鑰kpd1pd2對(duì)密文kpd1pd2·kdpd1進(jìn)行第一次解密獲得舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1；再利用舊的身份識(shí)別密鑰kdpd1對(duì)密文kdpd1·kdpd2進(jìn)行第二次解密獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2，新量子密鑰服務(wù)端pd2獲得新的身份識(shí)別密鑰kdpd2后與終端設(shè)備d建立綁定關(guān)系；

終端設(shè)備d與新量子密鑰服務(wù)端pd2建立綁定關(guān)系后，舊量子密鑰服務(wù)端pd1解除與端設(shè)備d的綁定關(guān)系，舊的量子身份識(shí)別碼kdpd1被丟棄不再使用。此處終端設(shè)備切換與之建立綁定關(guān)系的量子密鑰服務(wù)端的請(qǐng)求只允許由終端設(shè)備發(fā)出請(qǐng)求而獲得更換。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。