[發明專利]基于量子加密的軌道交通信號系統及通信方法

在審

• 申請號: 202010572666.X
• 申請日: 2020-06-22
• 公開（公告）號: CN111669274A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 張宗席;車秀斌;鞠永杰;劉磊
• 申請（專利權）人: 山東鼎訊富欣軌道交通系統技術有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04B10/70
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

1.一種基于量子加密的軌道交通信號系統，包括設置于軌道交通信號系統的數據通信子系統一端的第一通信終端（10）、第一業務路由器（20）、第一量子加密路由器（30）和第一量子秘鑰分發終端（40），以及設置于數據通信子系統另一端的第二通信終端（11）、第二業務路由器（21）、第二量子加密路由器（31）和第二量子秘鑰分發終端（41）；其特征在于：所述第一量子秘鑰分發終端與第二量子秘鑰分發終端經一條光纖形成的量子隧道（202）相連接，量子秘鑰分發終端（40、41）用于產生量子并經測量形成量子秘鑰（103）；所述第一量子秘鑰分發終端與第一量子加密路由器通信連接，第二量子秘鑰分發終端與第二量子加密路由器通信連接，以實現量子秘鑰的傳輸；

所述第一通信終端與第一業務路由器通信連接，第二通信終端與第二業務路由器通信連接，以實現業務數據（101）的傳輸；所述第一業務路由器與第一量子加密路由器通信連接，第二業務路由器與第二量子加密路由器通信連接，以實現業務數據（101）及加密的業務數據（102）的傳輸，量子加密路由器（30、31）實現數據的加密和解密；所述第一業務路由器與第二業務路由器通信連接，以實現加密的業務數據（102）的傳輸。

2.一種根據權利要求1所述的基于量子加密的軌道交通信號系統的通信方法，其特征在于，通過以下步驟來實現：

步驟①：第一量子分發秘鑰終端（40）通過一對糾纏的量子將秘鑰傳輸給第二量子分發秘鑰終端（41）；

步驟②：第一量子分發秘鑰終端（40）將測量得到的量子秘鑰（103）分發給第一量子加密路由器（30）；

步驟③：第二量子分發秘鑰終端（41）將測量得到的量子秘鑰（103）分發給第二量子加密路由器（31）；

步驟④：第一通信終端（10）將業務數據（101）發送給第一業務路由器（20）；

步驟⑤：第一業務路由器（20）將接收的業務數據（101）發送給第一量子加密路由器（30）；

步驟⑥：第一量子加密路由器（30）將接收的業務數據（101）通過量子秘鑰（103）進行加密，形成加密的業務數據（102）；并將加密的業務數據發送給第一業務路由器（20）；

步驟⑦：第一業務路由器（20）將接收的加密的業務數據（102）發送給第二業務路由器（21）；

步驟⑧：第二業務路由器（21）將接收的加密的業務數據（102）發送給第二量子加密路由器（31）；第二量子加密路由器（31）接收到加密的業務數據（102）后，利用量子秘鑰將加密的業務數據（102）進行解密還原為業務數據（101）；

步驟⑨：第二量子加密路由器（31）將解密還原后的業務數據（101）發送給第二業務路由器（21）；

步驟⑩：第二業務路由器（21）將業務數據（101）轉發至第二通信終端，實現業務數據（101）從第一通信終端（10）至第二通信終端（11）的傳輸；

同樣地，采用步驟④至步驟步驟⑩相同的方法，可實現業務數據（101）從第二通信終端（11）至第一通信終端（10）的傳輸。

3.根據權利要求1或2所述的基于量子加密的軌道交通信號系統及通信方法，其特征在于：所述第一量子秘鑰分發終端（40）或第二量子秘鑰分發終端（41）以一定的周期實時生成秘鑰，以降低秘鑰的有效期，提高加密過程的安全性。