[發明專利]適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法

在審

• 申請號: 201410338823.5
• 申請日: 2014-07-16
• 公開（公告）號: CN104124980A
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 林大凱;黃端;劉友明;汪超;黃鵬;曾貴華
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;H04L1/00
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

1.一種適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，包括：

步驟A：變量一維化處理步驟；

步驟B：多幀數據并行處理步驟；

其中：

所述變量一維化處理步驟，是指對譯碼過程中的二維矩陣一維化處理；

所述多幀數據并行處理步驟，是指在變量一維化處理的基礎上，將多個數據幀并列后實現并行處理。

2.根據權利要求1所述的適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，所述步驟A包括如下步驟：

步驟A1：在譯碼開始前對校驗矩陣H、譯碼初始信息L(C_i)、校驗子Syn進行一維化處理；

步驟A2：譯碼中所涉及的矩陣運算均通過一維的下標調用實現；

其中，所述下標調用的過程為：根據當前運算所對應的原二維矩陣的行、列位置取出對應的操作數，并將運算結果根據下標值保存在一維向量的相應位置；

所述步驟B包括如下步驟：

步驟B1：通過步驟A一維化處理后通過將不同數據幀并排來實現并行譯碼，以提高譯碼速度。

3.根據權利要求2所述的適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，在所述矩陣運算過程中的下標調用無需利用循環判斷來確定位置，而是通過順序存儲使二維矩陣中的行列位置與一維數組中的保存位置一一對應。

4.根據權利要求3所述的適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，通過各幀并排實現的并行計算為單線程并行計算，而非利用多線程實現的并行計算。

5.根據權利要求3所述的適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，所述步驟A2包括如下步驟：

步驟A201：首先將H矩陣向量化，使用一維向量來記錄H矩陣中元素1的位置，其中，一維向量第i位的數字k表示從H矩陣中的左上角開始按列順序計數，數到第i個元素1時計數為k；同時用另外兩個一維向量R和C分別記錄H矩陣中對應的第i個元素1所在的行和列；其中，H矩陣是指LDPC碼的校驗矩陣；

步驟A202：對于譯碼過程中所涉及的中間變量也用一維向量表示，其中，由于事先已經記錄H矩陣中每個元素1的行列位置，這樣在中間變量運算時，根據此次運算是與H矩陣行相關的運算或者是與H矩陣列相關的運算而分別調用坐標向量R和C進行運算。

6.根據權利要求1所述的適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法，其特征在于，為了實現多幀數據并行處理，所述適合連續變量量子密鑰分發的高速秘密協商方法包括如下步驟：

首先將譯碼初始信息L(C_i)用一維向量表示；

在開始譯碼前，連續讀取S幀L(C_i)數據并按行并列，組成一個尺寸為S*N的矩陣，N為每幀L(C_i)數據的長度；

在譯碼過程中，由于H矩陣的結構對于每次譯碼過程是相同的，對一維向量第i位的操作能夠擴展到對尺寸為S*N的矩陣第i列的操作，即每一個操作的操作對象由單幀譯碼時的一個元素變成多幀譯碼時的同一列元素；其中，H矩陣是指LDPC碼的校驗矩陣；

其次，在譯碼過程中，需要對每一個中間變量進行相同操作，即都使用S行的矩陣表示，每次操作也都以列為最小單位，由此即可實現多幀并行的譯碼操作。