【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子安全通信，特别涉及一种基于5gc-mano的量子密码安全系统及方法。
技术介绍
1、随着5g网络的快速发展，其承载的业务类型日益丰富，包括超高清视频传输、物联网、远程医疗、自动驾驶等，这些业务对网络的安全性提出了更高要求。然而，传统的加密技术在量子计算机快速发展的背景下，面临着被破解的风险。因此，寻求更加安全的加密技术成为保障5g网络安全的迫切需求。
2、量子密码学是一门利用量子力学原理进行加密和解密的技术，其核心优势在于其安全性基于量子力学的基本原理，如不确定性原理、量子态不可克隆性等，使得量子密码技术在理论上具有无法被破解的安全性。具体来说，量子密码学通过量子密钥分发(qkd)协议，可以在通信双方之间安全地生成和分发密钥，进而使用这些密钥对传输的数据进行加密和解密。
3、传统的基于数学难题的加密算法(如rsa、ecc等)面临被快速破解的风险。量子计算能够显著缩短破解这些算法所需的时间，从而威胁到现有密码体系的安全性。尽管当前量子计算尚未完全成熟，但其对密码技术的潜在威胁不容忽视，需要寻求更加安全的量子加密技术来应对未来的挑战。
技术实现思路
1、本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种基于5gc-mano的量子密码安全系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、一种基于5gc-mano的量子密码安全系统，所述系统包括客户端、量子加密组件、5g核心网络模块、虚拟化网络功能管理模块，以及数据库；p>
3、所述客户端，用于通过量子信道共享随机生成的量子密钥，获取待加密的敏感数据；
4、所述量子加密组件，用于对待加密的敏感数据进行自动加密和解密，确保数据在存储和传输过程中的安全；
5、所述5g核心网络模块，用于负责提供高速、低延迟、高可靠性的网络服务；
6、所述虚拟化网络功能管理模块，用于管理和编排虚拟网络功能的生命周期，以及协调整个nfv基础设施的资源和服务；
7、所述数据库，用于利用量子加密技术对数据进行存储。
8、作为本专利技术的进一步的方案：所述客户端通过安全的通信协议与5g核心网络模块建立连接，用于在5g网络环境下进行数据传输；
9、所述客户端与量子加密组件交互，请求生成和分发量子密钥，并利用这些密钥对数据进行加密和解密；
10、所述客户端还直接或通过中间层与数据库进行交互，用于执行数据查询和存储。
11、作为本专利技术的进一步的方案：所述量子加密组件与5g核心网络模块集成，通过5g网络实现量子密钥的分发和加密通信的建立；
12、所述量子加密组件与虚拟化网络功能管理模块协作，用于确保量子加密功能的灵活部署和动态调整；
13、所述量子加密组件连接于数据库进行交互，保护数据库中的敏感数据免受未授权访问和篡改。
14、作为本专利技术的进一步的方案：所述5g核心网络模块与客户端建立连接，用于提供高速、低延迟的通信服务；
15、所述5g核心网络模块与量子加密组件紧密集成，用于确保在5g网络环境下实现量子加密通信；
16、所述5g核心网络模块与虚拟化网络功能管理模块相连，用于支持网络功能的虚拟化和灵活部署。
17、作为本专利技术的进一步的方案：所述虚拟化网络功能管理模块与5g核心网络模块相连，用于根据业务需求动态部署和调整网络功能；
18、所述虚拟化网络功能管理模块与量子加密组件交互连接，用于确保量子加密功能的灵活部署和高效运行；
19、所述虚拟化网络功能管理模块连接于数据库交互连接。
20、另一方面的技术方案：一种包括如上述任一项所述的一种基于5gc-mano的量子密码安全系统的方法，包括以下步骤：
21、步骤s1：系统初始化与配置
22、系统启动：首先，5g核心网络模块、虚拟化网络功能管理模块、量子加密组件和数据库依次启动，并进行自检和初始化；
23、网络配置：5g核心网络模块配置网络参数，建立与客户端的通信链路，并准备接受用户连接；
24、虚拟化资源部署：虚拟化网络功能管理模块根据系统需求，动态部署必要的虚拟化网络功能，如防火墙、负载均衡器等，以确保网络的安全性和高效性；
25、量子加密组件初始化：量子加密组件生成初始的量子密钥对，并准备进行密钥分发和加密操作；
26、数据库准备：数据库加载必要的用户信息、系统配置等数据，准备接受来自客户端的查询和存储请求；
27、步骤s2：用户认证与密钥分发
28、用户认证：客户端通过5g核心网络模块向系统发起连接请求，并提交用户认证信息；5g核心网络模块验证用户身份后，允许客户端接入系统；
29、密钥请求：客户端向量子加密组件发起密钥请求，请求生成新的量子密钥对；
30、密钥分发：量子加密组件生成密钥对后，通过5g核心网络模块将公钥分发给客户端，同时保留私钥用于后续解密操作；
31、步骤s3：数据加密与传输
32、数据加密：客户端使用接收到的公钥对敏感数据进行加密处理，生成加密数据；
33、数据传输：加密数据通过5g核心网络模块传输到目标接收方，在传输过程中，数据保持加密状态，确保机密性；
34、步骤s4：数据解密与存储
35、数据接收：目标接收方通过5g核心网络模块接收到加密数据后，向量子加密组件发起解密请求；
36、解密操作：量子加密组件使用私钥对加密数据进行解密处理，恢复出原始数据；
37、数据存储：解密后的数据根据需求存储在数据库中；数据库在存储过程中可能再次对数据进行加密处理，以确保数据在静态存储状态下的安全性；
38、步骤s5：系统监控与维护
39、性能监控：虚拟化网络功能管理模块实时监控系统的性能指标，如网络延迟、吞吐量等，确保系统稳定运行；
40、安全审计：系统对所有用户的操作进行记录和审计，以便追踪潜在的安全威胁和异常行为；
41、密钥管理：量子加密组件定期更新和轮换密钥对，以防止密钥泄露和过期导致的安全风险；
42、故障恢复：在发生系统故障或异常时，系统能够自动进行故障恢复或通知管理员进行人工干预。
43、与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
44、采用上述的技术方案，通过系统集成了客户端、量子加密组件、5g核心网络模块、虚拟化网络功能管理模块及数据库，共同构建了一个高度安全且高效的密码安全系统。该系统通过量子加密技术确保数据传输与存储的绝对安全性，利用5g核心网络提供高速、低延迟的通信服务。虚拟化网络功能管理模块灵活部署网络资源，优化系统性能。数据库则负责安全存储用户信息、加密密钥及业务数据。客户端作为用户交互接口，实现加密通信请求、数据查询与存储等功能。整体而言，该系统不仅提升了数据传输与存储的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统，其特征在于，所述系统包括客户端、量子加密组件、5G核心网络模块、虚拟化网络功能管理模块，以及数据库；
2.根据权利要求1所述一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统，其特征在于，所述客户端通过安全的通信协议与5G核心网络模块建立连接，用于在5G网络环境下进行数据传输；
3.根据权利要求2所述一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统，其特征在于，所述量子加密组件与5G核心网络模块集成，通过5G网络实现量子密钥的分发和加密通信的建立；
4.根据权利要求3所述一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统，其特征在于，所述5G核心网络模块与客户端建立连接，用于提供高速、低延迟的通信服务；
5.根据权利要求1所述一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统，其特征在于，所述虚拟化网络功能管理模块与5G核心网络模块相连，用于根据业务需求动态部署和调整网络功能；
6.一种包括如权利要求1至5任一项所述的一种基于5GC-MANO的量子密码安全系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：
【技术特征摘要】
1.一种基于5gc-mano的量子密码安全系统，其特征在于，所述系统包括客户端、量子加密组件、5g核心网络模块、虚拟化网络功能管理模块，以及数据库；
2.根据权利要求1所述一种基于5gc-mano的量子密码安全系统，其特征在于，所述客户端通过安全的通信协议与5g核心网络模块建立连接，用于在5g网络环境下进行数据传输；
3.根据权利要求2所述一种基于5gc-mano的量子密码安全系统，其特征在于，所述量子加密组件与5g核心网络模块集成，通过5g网络实现量子密钥的分发...
【专利技术属性】
技术研发人员：张志山，李锦冬，盛琦，
申请(专利权)人：安徽电信规划设计有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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