[發(fā)明專利]基于量子密碼的保密對講系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710247302.2
• 申請日: 2017-04-17
• 公開（公告）號: CN107046464A
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊光;劉云;郭光燦;韓正甫;劉選斌;倪文強(qiáng);張信華
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇亨通問天量子信息研究院有限公司;江蘇亨通光電股份有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04Q5/24
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司32243
• 代理人: 顧伯興

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，具體涉及基于量子密碼的保密對講系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前對講通信領(lǐng)域中，對講機(jī)的語音傳輸直接進(jìn)行發(fā)射和接收，沒有采用任何加密手段；部分對講機(jī)采用CTCSS、DTCSS等方式防止非法用戶盜用信道入網(wǎng)，一般來講，當(dāng)對講機(jī)設(shè)置這些私密功能后，不了解所用私線碼是無法聽到通話內(nèi)容的，但這并非是真正意義上的語音保密。因為它的保密功能非常有限，只對無意竊聽者有用，而對有意竊聽者是無用的，保密功能非常有限。對于需要有保密要求的用戶是不能依靠“私密”線來做保密的。

當(dāng)前對講系統(tǒng)中不同的小隊處于不同通信頻段，調(diào)度需要切換頻道，不方便全員廣播。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供基于量子密碼的保密對講系統(tǒng)及方法，本發(fā)明使用由量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的量子密鑰，該密鑰具有真隨機(jī)性，采用量子密鑰與信息等長異或的方式加密，信息傳輸過程無條件安全。

本發(fā)明的一個方面是提供基于量子密碼的保密對講系統(tǒng),包括主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)，所述主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)之間通信連接,所述主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)中的每臺對講機(jī)均包括核心控制電路；

麥克風(fēng)，與所述核心控制電路連接,用于采集語音信息；

模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，與所述麥克風(fēng)連接,將采集的語音信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；

信息存儲模塊，與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊連接,用于緩存數(shù)字信號；

量子密碼加解密模塊，與所述信息存儲模塊連接,用于完成對數(shù)字信號的加密和解密任務(wù)；

密鑰存儲模塊，與所述量子密碼加解密模塊連接,用于儲存量子密鑰；

揚聲器，與所述信息存儲模塊連接,用于播放語音信息；

所述主對講機(jī)還包括量子隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，與所述密鑰存儲模塊連接,用于生成具有真隨機(jī)性的量子密鑰，供其他對講機(jī)下載。

進(jìn)一步的，所述主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)中的每臺對講機(jī)還包括若干通話按鈕，與所述核心控制電路連接,不同通話按鈕對應(yīng)不同的通話對象。

進(jìn)一步的，所述主對講機(jī)還包括:

廣播層量子密鑰按鈕，與所述核心控制電路連接,供所有所述若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)下載相同的廣播層量子密鑰；

管理層量子密鑰按鈕，與所述核心控制電路連接,供所有所述若干組長對講機(jī)下載相同的管理層量子密鑰；

若干小隊量子密鑰按鈕，與所述核心控制電路連接,供某組長對講機(jī)及其對應(yīng)的若干組員對講機(jī)下載相同的小隊量子密鑰。

進(jìn)一步的，所述主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)還包括密鑰量檢測模塊，與所述密鑰存儲模塊連接,用于檢測所述密鑰存儲模塊內(nèi)的密鑰數(shù)量。

進(jìn)一步的，所述主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)還包括警報器，與所述核心控制電路連接,用于警示所述密鑰存儲模塊中對應(yīng)各不同通話對象的任一密鑰量不足。

本發(fā)明的另一方面是提供一種基于量子密碼的保密對講方法，應(yīng)用于主對講機(jī)、若干組長對講機(jī)和若干組員對講機(jī)之間的通訊，發(fā)送消息時包括以下步驟：

1）按住某一通話對象對應(yīng)的通話按鈕，麥克風(fēng)采集語音信息，

2）模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將采集的語音信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，

3）數(shù)字信號進(jìn)入信息存儲模塊緩存，

4）調(diào)用與所述通話按鈕對應(yīng)的量子密鑰對數(shù)字信號進(jìn)行加密，

5）加密的數(shù)字信號發(fā)送；

接收消息時包括以下步驟：

1）接收加密的數(shù)字信號，

2）數(shù)字信號進(jìn)入信息存儲模塊緩存，

3）從密鑰存儲模塊提取相應(yīng)量子密鑰，如無相應(yīng)密鑰，刪除緩存密文，直接進(jìn)入步驟5），若有相應(yīng)密鑰完成解密，進(jìn)入步驟4），

4）密文經(jīng)揚聲器輸出為語音信息,

5）任務(wù)結(jié)束。

進(jìn)一步的，所述按住某一通話對象對應(yīng)的通話按鈕，麥克風(fēng)采集語音信息之前，還包括通話前準(zhǔn)備任務(wù)，所述主對講機(jī)和其他對講機(jī)的通話前準(zhǔn)備任務(wù)分別為分發(fā)密鑰和下載密鑰。

進(jìn)一步的，所述密文經(jīng)揚聲器輸出為語音信息之后，還包括所有對講機(jī)返回主對講機(jī)處并刪除密鑰存儲模塊中的量子密鑰。

本發(fā)明的有益效果是: