[實(shí)用新型]用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721204512.5
• 申請(qǐng)日: 2017-09-20
• 公開（公告）號(hào): CN207442862U
• 公開（公告）日: 2018-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝鵬磊;秦武;劉樹峰;周勝;宋紅巖;苗春華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽問天量子科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04L7/00
• 分類號(hào): H04L7/00;H04L9/08
• 代理公司: 南京蘇創(chuàng)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 32273
• 代理人: 何薇

本實(shí)用新型公開了一種用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置，包括發(fā)送端和接收端，發(fā)送端包括同源時(shí)鐘模塊、多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端、第一協(xié)議解析模塊、第一光模塊驅(qū)動(dòng)單元和第一光模塊，接收端包括第二光模塊、第二光模塊驅(qū)動(dòng)單元、第二協(xié)議解析模塊和多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)接收端；同源時(shí)鐘模塊與多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端連接，多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端與第一協(xié)議解析模塊電連接，第一協(xié)議解析模塊與第一光模塊驅(qū)動(dòng)單元電連接；本實(shí)用新型發(fā)送端使用同一個(gè)時(shí)鐘源，且將多路經(jīng)典信號(hào)和同步信號(hào)合并在一個(gè)信道里，因此本實(shí)用新型既可以省去多路典信號(hào)和同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路及電光轉(zhuǎn)換模塊，也可以簡(jiǎn)化信道波分復(fù)用的復(fù)雜度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及量子密鑰分發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置。

背景技術(shù)

量子密鑰分配是量子信息和計(jì)算機(jī)科學(xué)完美結(jié)合的一個(gè)交叉領(lǐng)域，它利用量子理論為實(shí)現(xiàn)真正的保密信息交換提供了一個(gè)理論上無條件安全的方法。量子保密通信領(lǐng)域正蓬勃發(fā)展，而明確提出“量子密鑰分發(fā)” 這一概念的是IBM 公司的Bennett 和加拿大的Brassard。兩人在1984 年的IEEE 計(jì)算機(jī)國(guó)際大會(huì)上公開發(fā)表了論文《Public-KeyDistribution and coin tossing》。論文中闡述了使用光子的偏振狀態(tài)編碼進(jìn)行密鑰分發(fā)的基本原理和實(shí)驗(yàn)構(gòu)想，該論文的發(fā)表標(biāo)志著量子密碼的誕生，后來這個(gè)方法成為了著名的BB84 協(xié)議。從那以后量子保密通信逐漸從實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證、短距離、低成碼率的QKD模型，已經(jīng)開始往網(wǎng)絡(luò)化、遠(yuǎn)距離，以及高效率高成碼率高穩(wěn)定性的系統(tǒng)發(fā)展。目前國(guó)內(nèi)外已有少數(shù)公司對(duì)QKD系統(tǒng)進(jìn)行了商業(yè)化應(yīng)用，國(guó)內(nèi)的QKD網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍也剛開始形成。目前主要通過提升系統(tǒng)量子光發(fā)送頻率的方法來提升安全碼率的產(chǎn)生速率，但是受電子學(xué)和光學(xué)的限制未來不可能無限制的提高，可對(duì)于一些主要節(jié)點(diǎn)或者高碼率應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)而言，安全密鑰的需求未來將持續(xù)變多，這將會(huì)制約量子密鑰分配系統(tǒng)的大規(guī)模使用。目前，有的網(wǎng)絡(luò)在主干線以及大數(shù)據(jù)量的線路上已經(jīng)開始使用多套量子密鑰分配設(shè)備并行產(chǎn)生安全密鑰。量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)在通信中需要三個(gè)信道，分別為量子信道、同步信道和經(jīng)典通信信道，一般而言量子信道用于傳輸量子光，同步信道用于傳輸同步信號(hào)，經(jīng)典通信信道用于原始密鑰篩選、對(duì)基、身份認(rèn)證、糾錯(cuò)以及保密放大。一般而言，為了節(jié)約信道，會(huì)將多路量子信道、同步信道和經(jīng)典通信信道波分復(fù)用或者將同步信道和經(jīng)典通信信道合并，不過隨著復(fù)用系統(tǒng)的增多，實(shí)際操作和使用的難度就會(huì)加大。

對(duì)于高安全碼率應(yīng)用的節(jié)點(diǎn)，受電子學(xué)和光學(xué)的限制未來不可能無限制的提高，目前已經(jīng)開始使用多套量子密鑰分配設(shè)備并行產(chǎn)生安全密鑰。由于量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)在通信中需要三個(gè)信道，對(duì)于多套量子密鑰分配設(shè)備同時(shí)使用時(shí)波分復(fù)用信道的復(fù)雜度就會(huì)大幅提高，需要多路同步信號(hào)和經(jīng)典信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路及電光轉(zhuǎn)換模塊，信道波分復(fù)用較為復(fù)雜。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足提供一種用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置，本用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置根據(jù)絕大部分時(shí)鐘周期里接收端都沒有探測(cè)信號(hào)的輸出這一特點(diǎn)，發(fā)送端使用同一個(gè)時(shí)鐘源，且將多路經(jīng)典信號(hào)和同步信號(hào)合并在一個(gè)信道里，因此本實(shí)用新型既可以省去多路典信號(hào)和同步信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路及電光轉(zhuǎn)換模塊，也可以簡(jiǎn)化信道波分復(fù)用的復(fù)雜度。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案為：

一種用于多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)的同步裝置，包括發(fā)送端和接收端，所述發(fā)送端包括同源時(shí)鐘模塊、多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)發(fā)送端、第一協(xié)議解析模塊、第一光模塊驅(qū)動(dòng)單元和第一光模塊，所述接收端包括第二光模塊、第二光模塊驅(qū)動(dòng)單元、第二協(xié)議解析模塊和多路量子密鑰分發(fā)系統(tǒng)接收端；