[發明專利]量子密鑰分發方法和系統、計算機可讀存儲介質有效

申請號：	201811213208.6	申請日：	2018-10-18
公開（公告）號：	CN111083000B	公開（公告）日：	2022-02-18
發明（設計）人：	程明	申請（專利權）人：	中國電信股份有限公司
主分類號：	H04L43/0852	分類號：	H04L43/0852;H04L9/08;H04B10/70
代理公司：	中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038	代理人：	王云飛
地址：	100033 ***	國省代碼：	北京;11
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摘要：
搜索關鍵詞：	量子密鑰分發方法系統計算機可讀存儲介質
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【說明書】：

本發明公開一種量子密鑰分發方法和系統、計算機可讀存儲介質。該量子密鑰分發方法包括：利用系統生成的量子真隨機數，結合預定隨機數算法生成真隨機數；采用真隨機數控制量子態的制備和測量，實現量子密鑰的分發。本發明利用系統生成的量子真隨機數結合隨機數算法生成系統所需的真隨機數，采用真隨機數控制量子態的制備和測量，實現量子密鑰的分發，從而滿足了量子態的制備和測量的隨機性要求。

技術領域

本發明涉及量子保密通信領域，特別涉及一種量子密鑰分發方法和系統、計算機可讀存儲介質。

背景技術

QKD(Quantum Key Distribution，量子密鑰分發)是密碼學與量子力學相結合的產物，以量子態為信息載體，基于量子力學的測不準關系和量子不可克隆定理，通過量子信道使通信收發雙方共享密鑰，QKD技術在通信中并不傳輸密文，而是利用量子信道傳輸密鑰，將密鑰分配到通信雙方。

真隨機數序列指從實際的隨機物理過程中得到的、完全不可預測的隨機數序列，不具有周期性；而偽隨機數序列是指通過一定的算法得到的、在一定周期內具有隨機數特征的序列，并不是真正的隨機數序列。

發明內容

申請人發現：隨機數在QKD系統中占有重要的位置，其主要參與了量子態的制備和測量，系統通信雙方最終密鑰隨機性取決于參與了量子態制備和測量隨機數的隨機性。當接收端的測量基矢與發送端光量子的制備態相兼容時，則可以確定的測量到該量子態。而接收端的測量基矢與發送端光量子的制備態相不兼容時，則根據測量塌縮原理會概率性的塌縮到兩個態上，這個概率體現為真隨機性。在實際QKD系統中，確定的測量數據將作為系統分發的密鑰，而隨機數據將被丟棄。

鑒于以上技術問題，本發明提供了一種量子密鑰分發方法和系統、計算機可讀存儲介質，采用真隨機數控制量子態的制備和測量，實現量子密鑰的分發。

根據本發明的一個方面，提供一種量子密鑰分發方法，包括：

利用系統生成的量子真隨機數，結合預定隨機數算法生成真隨機數；

采用真隨機數控制量子態的制備和測量，實現量子密鑰的分發。

在本發明的一些實施例中，所述量子密鑰分發方法還包括：

判斷系統是否生成量子密鑰；

在系統生成量子密鑰的情況下，執行利用系統生成的量子真隨機數，結合預定隨機數算法生成真隨機數的步驟。

在本發明的一些實施例中，所述量子密鑰分發方法還包括：

系統初始化后，生成偽隨機數；

采用偽隨機數控制光量子的發送和接收，之后執行判斷系統是否生成量子密鑰的步驟。

在本發明的一些實施例中，所述量子密鑰分發方法還包括：

在采用真隨機數控制量子態的制備和測量，實現量子密鑰的分發之后，執行判斷系統是否生成量子密鑰的步驟。