[發明專利]量子密鑰協商方法

無效

• 申請號: 200910049873.0
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101540760A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發明（設計）人: 錢旭東;朱俊;曾貴華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H04L29/06
• 分類號: H04L29/06;H04L9/08;H04L1/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

1.一種量子密鑰協商方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一，兩個協商通信用戶選擇各自在協商中的地位：如果一個用戶決定選 擇前向協商，那么該用戶就選擇自己作為服務器端，另一個用戶作為客戶端；如 果一個用戶決定使用反向協商，那么該用戶就選擇自己作為客戶端，另一個用戶 作為服務器端；

步驟二，服務器端開始監聽網絡，然后客戶端輸入服務器端的IP地址，并開 始連接服務器端；

步驟三，當服務器端和客戶端之間建立連接后，首先兩個協商通信用戶交換初 始的誤碼率以及協商數據文件，然后使用包含自適應區間選擇函數的Winnow方法 進行協商處理；

所述使用包含自適應區間選擇函數的Winnow方法進行協商處理，包括如下具 體步驟：

第一步，當協商通信雙方交換完量子比特并且獲得初始誤碼率以及協商數據 文件以后，通信雙方將各自所獲得的比特串劃分為長度N＝2^m的區間，對于每個 區間，通信雙方在認證信道中交換區間的奇偶校驗位，其中區間大小參數m由自 適應區間選擇函數根據輸入的初始誤碼率進行選擇；

第二步，如果一個用戶的奇偶校驗位和另一個用戶的奇偶校驗位相同，那么 通信雙方舍棄區間的最后一位比特，對于剩下的2^m-1個比特不做任何別的處理， 然后繼續處理下一個區間；

第三步，如果一個用戶的奇偶校驗位和另一個用戶的奇偶校驗位不同，那么 他們就是先扔棄最后一個比特，然后用Hamming哈希函數從剩下的2^m-1中找到導 致奇偶校驗位不同的那個錯誤比特并且糾正，通過認證信道交換一些用于糾錯的 信息，扔棄m個比特；

所述的自適應區間選擇函數根據輸入的初始誤碼率進行選擇區間大小參數m， 包括如下步驟：

1)，計算判斷變量L，L表示協商前區間內有3個錯誤比特的情況下協商后 的平均誤比特個數，第1種情況就是Hamming矩陣沒有檢測出錯誤，協商完仍然 有3個誤碼，用P₃₁來表示這種情況的概率；第2種情況就是Hamming矩陣的確檢 測出了誤碼，然后使用Hamming哈希函數來糾正這個誤碼，經過糾錯后，區間內 含有4個誤碼，使用P₃₂來表示這種情況的概率，所以，經過協商后，區間內有3 個錯誤比特的情況下協商后的平均誤比特個數為：

L＝P₃₁×3+P₃₂×4

其中

P31=C2m-12C2m-13]]>

P₃₂＝1-P₃₁

2)，計算區間平均誤碼率aver_error

aver_error＝P₁×0+P₂×2+P₃×L+P₄×4

其中P_i表示一個區間內有i個誤碼的概率

Pi=C2mi(MN)i(1-MN)2m-i,]]>N與M均為初始化參數，

3)，使用m來計算的取值，對應于的m值即為所需的區 間大小；

步驟四，協商完畢后，當輸入竊聽者所獲得的比特串的長度后，任何一方可 決定開始保密增強過程，保密增強完成后，在協商通信用戶雙方的文本框中獲得 信息論意義上安全的通信密鑰。