一种基于量子秘钥的数据转换系统

技术领域

本发明涉及量子通信领域，具体的是一种基于量子秘钥的数据转换系统。

背景技术

量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证，主要分为量子隐形传态和量子密钥分发两种。

针对传统行业中的数据服务和人工智能、大数据领域中的数据分析处理结果而言，基本上都需要通过人工的方式进行服务要求的处理和数据格式的更改，进而在数据之间转换的自动化程度较低，同时，在对数据转换的同时，对源数据本身的安全性保护程度不够，容易造成数据泄露，带来了极大的不便。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种基于量子秘钥的数据转换系统，数据转换模块获取普通数据存储器中的源数据，通过数据转换单元将源数据转换为量子数据，在转换时，通过量子密钥管理模块中量子密钥生成以及量子密钥的加解密使得源数据转换更加安全。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种基于量子秘钥的数据转换系统，包括数据转换模块，所述数据转换模块连接有普通数据存储器和量子数据存储器，数据转换模块用于将普通数据转换为量子数据，量子数据存储器连接有量子密钥管理模块，量子密钥管理模块用于对量子数据进行量子管理。

进一步地，所述普通数据存储器用于存储普通数据，数据转换模块包括数据获取单元、数据读取单元、数据转换单元和数据输出单元。

进一步地，所述数据获取单元用于获取用户通过人机交互界面输入的源数据，以及目的数据的目的路径和目的格式，源数据来源于普通数据存储器；

所述数据读取单元用于按照源路径读取源数据，并确定源数据的源格式；

所述数据转换单元用于将普通数据存储器中的源数据转换为目标格式，获得目标数据，即量子数据；

所述数据输出单元用于将量子数据输出至量子数据存储器，并存储在量子数据存储器中。

进一步地，所述量子数据存储器配置为FLASH存储阵列，量子数据存储器的数量为单个或者多个，分别为量子数据存储器1、量子数据存储器2……量子数据存储器N，用以扩大存储器的容量，量子数据存储器分为普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器和量子密钥存储器，普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器设置在隐藏存储区，量子密钥存储器设置在量子加密存储区。

进一步地，所述普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器用于存储使用量子密钥加密后的数据，量子密钥存储器用于存储加密后的量子密钥。

进一步地，所述量子密钥管理模块包括量子密钥生成单元、量子密钥输入单元、量子密钥使用单元、量子密钥输出单元、量子密钥销毁单元。

进一步地，所述量子密钥生成模块用于生成量子密钥，量子密钥生成模块配置为量子随机数发生器芯片，量子随机数发生器芯片产生的量子密钥为具有随机性的密钥，通过随机密钥加密数据能够确保数据的无条件安全；

所述量子密钥输入模块用于接收来自量子密钥分发网络生成的量子密钥，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

所述量子密钥使用模块用于从量子密钥输入模块中获取量子密钥为加解密提供量子密钥，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

所述量子密钥输出单元用于将使用后的量子密钥输出，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

所述量子密钥销毁模块用于销毁量子密钥输出模块已使用后的量子密钥，保证一次一密，并接受第一量子密钥管理模块的统一管控。

进一步地，所述量子密钥管理模块还包括量子密钥接口单元、身份认证单元、量子密钥加解密单元和量子系统控制模块。

进一步地，所述量子密钥接口单元通过有线连接的方式连接外设设备，接口模块配置为通用的USB接口；

所述身份认证单元用于接收认证信息，身份认证单元为密码认证模块或者生物特征认证模块中的一种；

所述量子加解密模块用于实施加解密行为，包括量子密钥本身的加解密和源数据的加解密；

所述量子系统控制模块用于控制和管理其他模块，使各模块能统一协调工作。

本发明的有益效果：

1、本发明设计有数据转换模块，通过数据获取单元获取用户通过人机交互界面输入的源数据，以及目的数据的目的路径和目的格式，再通过数据转换单元将普通数据存储器中的源数据转换为目标格式，获得目标数据，即量子数据，实现了数据的转换，同时也保证了数据的安全；

2、本发明设计有量子密钥管理模块，包括量子密钥生成单元、量子密钥使用单元、量子密钥销毁单元，保证了数据的安全，还包括量子密钥加解密单元，在使用时，数据转换模块获取普通数据存储器中的源数据，通过数据转换单元将源数据转换为量子数据，在转换时，通过量子密钥管理模块中量子密钥生成以及量子密钥的加解密使得源数据在转换的过程中更加安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1是本发明整体流程示意图；

图2是本发明数据转换模块示意图；

图3是本发明量子数据存储器示意图；

图4是本发明量子数据存储器的存储区示意图；

图5是本发明量子密钥管理模块示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种基于量子秘钥的数据转换系统，如图1所示，包括数据转换模块，数据转换模块连接有普通数据存储器和量子数据存储器，数据转换模块用于将普通数据转换为量子数据，量子数据存储器连接有量子密钥管理模块，量子密钥管理模块用于对量子数据进行量子管理，包括身份认证以及量子密钥的加解密等。

如图1和2所示，普通数据存储器用于存储普通数据，数据转换模块包括数据获取单元、数据读取单元、数据转换单元和数据输出单元。

数据获取单元用于获取用户通过人机交互界面输入的源数据，以及目的数据的目的路径和目的格式，源数据来源于普通数据存储器；

数据读取单元用于按照源路径读取源数据，并确定源数据的源格式；

数据转换单元用于将普通数据存储器中的源数据转换为目标格式，获得目标数据，即量子数据；

数据输出单元用于将量子数据输出至量子数据存储器，并存储在量子数据存储器中。

如图3和4所示，量子数据存储器配置为FLASH存储阵列，量子数据存储器的数量为单个或者多个，分别为量子数据存储器1、量子数据存储器2……量子数据存储器N，用以扩大存储器的容量，量子数据存储器分为普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器和量子密钥存储器，普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器设置在隐藏存储区，量子密钥存储器设置在量子加密存储区。普通数据存储器、重要数据存储器、其他数据存储器用于存储使用量子密钥加密后的数据，量子密钥存储器用于存储加密后的量子密钥。

如图1和5所示，量子密钥管理模块包括量子密钥生成单元、量子密钥输入单元、量子密钥使用单元、量子密钥输出单元、量子密钥销毁单元。

量子密钥生成模块用于生成量子密钥，量子密钥生成模块配置为量子随机数发生器芯片，量子随机数发生器芯片产生的量子密钥为具有随机性的密钥，通过随机密钥加密数据能够确保数据的无条件安全；

量子密钥输入模块用于接收来自量子密钥分发网络生成的量子密钥，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

量子密钥使用模块用于从量子密钥输入模块中获取量子密钥为加解密提供量子密钥，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

量子密钥输出单元用于将使用后的量子密钥输出，并接受量子密钥管理模块的统一管控；

量子密钥销毁模块用于销毁量子密钥输出模块已使用后的量子密钥，保证一次一密，并接受第一量子密钥管理模块的统一管控。

量子密钥管理模块还包括量子密钥接口单元、身份认证单元、量子密钥加解密单元和量子系统控制模块。

量子密钥接口单元通过有线连接的方式连接外设设备，接口模块配置为通用的USB接口；

身份认证单元用于接收认证信息，身份认证单元为密码认证模块或者生物特征认证模块中的一种；

量子加解密模块用于实施加解密行为，包括量子密钥本身的加解密和源数据的加解密；

量子系统控制模块用于控制和管理其他模块，使各模块能统一协调工作。

在使用时，数据转换模块获取普通数据存储器中的源数据，通过数据转换单元将源数据转换为量子数据，在转换时，通过量子密钥管理模块中量子密钥生成以及量子密钥的加解密使得源数据在转换的过程中更加安全。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。