[發(fā)明專(zhuān)利]基于中繼站的復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)密鑰分配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810002802.4
• 申請(qǐng)日: 2018-01-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108259168B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭迎;趙微;阮新朝;李嘉偉;謝才浪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04L9/08
• 分類(lèi)號(hào): H04L9/08
• 代理公司: 西安知誠(chéng)思邁知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61237
• 代理人: 麥春明

1.基于中繼站的復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)密鑰分配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，具體按照以下步驟進(jìn)行：

步驟A、連續(xù)變量初始密鑰分發(fā)步驟：處于拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)的多個(gè)發(fā)送方各自產(chǎn)生雙模糾纏量子態(tài)，每個(gè)發(fā)送方保留一個(gè)雙模糾纏量子態(tài)中的一個(gè)模，并將另外一個(gè)模經(jīng)過(guò)量子信道送至由多個(gè)平衡分束器構(gòu)成的中繼站；

步驟B、連續(xù)變量密鑰測(cè)量步驟：中繼站將接收到的模進(jìn)行測(cè)量并公開(kāi)其測(cè)量結(jié)果，并將測(cè)量結(jié)果發(fā)送給多個(gè)發(fā)送方；

所述步驟B為：發(fā)送方A發(fā)送的模A₂和發(fā)送方B發(fā)送的模B₂經(jīng)過(guò)平衡分束器BS₁，產(chǎn)生新的量子態(tài)模A'和模B'；發(fā)送方C發(fā)送的模C₂和發(fā)送方D發(fā)送的模D₂經(jīng)過(guò)平衡分束器BS₂，產(chǎn)生新的量子態(tài)模C'和模D'；在中繼站中，將模B'和模D'送至平衡分束器BS₃產(chǎn)生新的量子模H₂和模H₁，模A'和模C'送至平衡分束器BS₄產(chǎn)生新的量子模H₃和模H₄；將模H₁，H₂，H₃和H₄分別送至各個(gè)零差探測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于H₁，檢測(cè)正交P方向的量，即對(duì)于H₂，檢測(cè)正交X方向的量，即對(duì)于H₃，檢測(cè)正交X方向的量，即對(duì)于H₄，檢測(cè)正交X方向的量，即中繼站通過(guò)光纖信道將檢測(cè)結(jié)果公開(kāi)傳輸?shù)桨l(fā)送方A、B、C和D；

步驟C、多個(gè)發(fā)送方利用公開(kāi)測(cè)量的結(jié)果對(duì)各自保留的模進(jìn)行操作，從而獲得一致的安全的密鑰。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中繼站的復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)密鑰分配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟A為：發(fā)送方A產(chǎn)生由模A₁和模A₂構(gòu)成的雙模糾纏量子態(tài)，發(fā)送方A保留模A₁，并將模A₂送至中繼站；發(fā)送方B產(chǎn)生由模B₁和模B₂構(gòu)成的雙模糾纏量子態(tài)，發(fā)送方B保留模B₁，并將模B₂送至中繼站；發(fā)送方C產(chǎn)生由模C₁和模C₂構(gòu)成的雙模糾纏量子態(tài)，發(fā)送方C保留模C₁，并將模C₂送至中繼站；發(fā)送方D產(chǎn)生由模D₁和模D₂構(gòu)成的雙模糾纏量子態(tài)，發(fā)送方D保留模D₁，并將模D₂送至中繼站。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中繼站的復(fù)雜拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)密鑰分配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟C為：

當(dāng)獲得的共同密鑰為時(shí)，發(fā)送方A對(duì)保留的模A₁不進(jìn)行任何操作，公式表示如下由此，可得其中是A₁在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，是A₂在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，為共同密鑰；

發(fā)送方B對(duì)保留的模B₁進(jìn)行位移操作，公式如下是B₃在X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，是B₁在X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，和是H₃和H₄在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，發(fā)送方B接收到從中繼站發(fā)送的和的具體值，根據(jù)公式：

發(fā)送方B選擇檢測(cè)結(jié)果和B₁經(jīng)過(guò)位移零差檢測(cè)后，得到的結(jié)果是根據(jù)得到共同密鑰

發(fā)送方C對(duì)保留的模C₁進(jìn)行位移操作，公式如下其中是C₃在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，是C₁在X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，和是H₂和H₃在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，發(fā)送方C選擇檢測(cè)結(jié)果和C₁經(jīng)過(guò)位移零差檢測(cè)后，得到的結(jié)果是根據(jù)得到共同密鑰

發(fā)送方D對(duì)保留的模D₁進(jìn)行位移操作，公式如下其中是D₃在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，是D₁在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，和是H₂和H₄在正交X方向進(jìn)行零差檢測(cè)的結(jié)果，發(fā)送方D選擇檢測(cè)結(jié)果和D₁經(jīng)過(guò)位移零差檢測(cè)后，得到的結(jié)果是根據(jù)得到共同密鑰此時(shí)四方都獲得了共同的密鑰