[發明專利]一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置

有效

• 申請號: 201610114455.5
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN107135065B
• 公開（公告）日: 2020-01-10
• 發明（設計）人: 蔡永旌;蘇長征;鄒揚
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70;H04B10/25
• 代理公司: 11291 北京同達信恒知識產權代理有限公司
• 代理人: 馮艷蓮

本發明實施例涉及量子通信領域，尤其涉及一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置，用于更加準確的在量子密鑰分配過程中恢復出原始密鑰。本發明實施例中，第一光脈沖信號中包括的脈沖的頻率大于第二光脈沖信號中包括的脈沖的頻率，因此量子光信號的脈沖與相鄰的參考光信號的脈沖之間的時間間隔較小，進而當接收裝置測量出參考光信號的脈沖與本振光信號之間的相位頻率信息，并估算量子光信號的脈沖與本振光信號之間的相位頻率信息時誤差會降低，進而根據誤差降低的量子光信號的脈沖與本振光信號之間的相位頻率信息對用于對量子光信號進行相干耦合的本振光信號的調制則會更加準確，進而從量子光信號中恢復出的原始密鑰則會更加準確。

技術領域

本發明實施例涉及量子通信領域，尤其涉及一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置。

背景技術

隨著網絡技術的快速發展，大量敏感信息需要通過網絡傳輸，人們需要對敏感信息進行保護以免丟失或遭到攻擊。加密是保障信息安全的重要手段之一，現有經典加密體系是建立在計算復雜度基礎之上的，其存在被破譯的可能。經典密碼體制中，只有一次一密具有無條件安全性，而如何產生大量的隨機數密鑰一直是個難題，量子密鑰分配(QuantumKey Distribution，簡稱QKD)技術的出現解決了這個難題。

QKD具體是以量子態作為信息單元，利用量子力學的一些原理來傳輸和保護信息，通常把通信雙方以量子態為信息載體，利用量子力學原理，通過量子信道傳輸，在保密通信雙方之間建立共享密鑰。其安全性是由量子力學中的“海森堡測不準關系”及“單量子不可復制定理”或糾纏粒子的相干性和非局域性等量子特性來保證的。

圖1a示例性示出了一種量子密鑰分配適用的系統結構示意圖。如圖1a所示，包括發送裝置101和接收裝置102，發送裝置中包括主控單元103、量子發送機104、同步時鐘發送機105、協商信息收發機106、業務信息發送機107，接收裝置中包括主控單元108、量子接收機109、同步時鐘接收機110、協商信息收發機111、業務信息接收機112。發送裝置通過量子發送機向接收裝置的量子接收機發送攜帶有原始密鑰的量子光信號，以使接收裝置從量子光信號中恢復出原始量子密鑰。發送裝置通過同步時鐘發送機向接收裝置的同步時鐘接收機發送同步時鐘信號，以使接收裝置實現與發送裝置的時鐘同步。發送裝置通過協商信息收發機與接收裝置的協商信息收發機之間相互發送和接收協商信息，以使發送裝置和接收裝置根據協商信息從原始量子密鑰中確定出最終量子密鑰。發送裝置通過業務信息發送機向接收裝置額業務信息接收機發送業務信息。

量子密鑰分配過程，具體是指發送裝置將原始密鑰攜帶于量子光信號中，并將該量子光信號發送給接收裝置，接收裝置接收到該量子光信號之后，從該量子光信號中恢復出原始密鑰，進一步通過發送裝置與接收裝置的協商，從原始密鑰中確定出最終所使用的密鑰。

現有技術中，發送裝置產生本振光信號，并將本振光信號和量子光信號在同一根光纖傳送，此時，接收裝置若要準確恢復出原始密鑰，則需要嚴格保證該本振光信號和該量子光信號到達2:2耦合器的輸入端時間，也就是說，接收裝置需要對該本振光信號和該量子光信號所經過的路徑做嚴格的等長控制，該技術方案在工程化使用中難度非常高。

綜上，亟需一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置，用于更加簡單的在量子密鑰分配過程中恢復出原始密鑰。

發明內容

本發明實施例提供一種量子密鑰分配方法及發送裝置、接收裝置，用于更加簡單的在量子密鑰分配過程中恢復出原始密鑰。

本發明實施例提供一種用于量子密鑰分配的發送裝置，包括：

光信號產生單元，用于對產生的光信號進行分光處理，得到第一光信號和第二光信號；并將第一光信號發送給第一調制單元，將第二光信號發送給第二調制單元；

第一調制單元，用于對第一光信號進行斬波處理，得到第一光脈沖信號；并對第一光脈沖信號進行衰減和調制，得到參考光信號，將參考光信號發送給耦合單元；