[發明專利]一種用于連續變量量子密鑰分發中的長碼私鑰放大方法

有效

• 申請號: 201610582823.9
• 申請日: 2016-07-22
• 公開（公告）號: CN107645376B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 郭弘;喻松;王翔宇;張一辰;李政宇
• 申請（專利權）人: 北京大學;北京郵電大學
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產權代理有限公司 11360
• 代理人: 蘇愛華

1.一種用于連續變量量子密鑰分發中的長碼私鑰放大方法，包括如下步驟：

步驟1：根據計算機的性能，包括計算機CPU處理速度和內存大小，計算最佳的單次私鑰放大長度m和Toeplitz矩陣大小m×l；可通過調整糾錯后密鑰長度和Toeplitz矩陣大小測試計算機單個進程能夠處理的單次最佳私鑰放大長度以及Toeplitz矩陣大?。黄渲杏嬎銠C的內存不會全部分配給一個進程，因此要測試單個進程可分配的內存大??；

步驟2：根據連續變量量子密鑰分發后處理中數據協調后密鑰的長度n和參數估計估計出的安全密鑰長度k，以及步驟1得出的計算機最佳私鑰放大長度m和Toeplitz矩陣大小m×l，對糾錯后的密鑰和Toeplitz矩陣進行分塊處理；分塊的方法為：將長度為n的密鑰分成p塊，每塊長度為m，滿足n＝m×p；將大小為n×k的Toeplitz矩陣按行分成p塊，每塊m行，滿足n＝m×p，按列分成q塊，每塊l列，滿足k＝l×q；

步驟3：采用快速傅里葉變換(FFT)與快速傅里葉逆變換(IFFT)的方法分別對步驟2分塊以后的每塊密鑰c_i(c_i為糾錯后密鑰分塊處理后的第i塊密鑰，i＝1,2...p)和與之對應的Toeplitz矩陣T_ij(T_ij是對大小為n×k的Toeplitz按行分成p塊，按列分成q塊后的第ij個子矩陣，i＝1,2...p，j＝1,2...q)之間的向量與矩陣乘法運算進行加速，即對所有的i＝1,2...p和j＝1,2...q分別進行計算，得到中間密鑰k_ij；然后將所有中間密鑰對應位相加即可得到最終的安全密鑰k＝(k₁,k₂...k_q)，

步驟3的具體步驟如下：

步驟3A：分別對步驟2分塊以后的密鑰c_i和與之對應的Toeplitz矩陣T_ij進行FFT，然后將兩者FFT的結果進行運算，接下來對運算結果進行IFFT，即可得到密鑰c_i和與之對應的Toeplitz矩陣T_ij相乘的結果，此結果即為中間密鑰k_ij；

步驟3B：i值加1，重復步驟3A，直到i達到p為止；

步驟3C：i值重新置為1，j值加1，重復步驟3A和3B，直到j達到q為止；

步驟3D：計算得到最終安全密鑰k，k＝(k₁,k₂...k_q)，