[發明專利]一種適用于CV-QKD的最優碼率自適應方法與裝置

有效

• 申請號: 202010629466.3
• 申請日: 2020-07-03
• 公開（公告）號: CN111934857B
• 公開（公告）日: 2022-03-18
• 發明（設計）人: 馬荔;徐兵杰;李揚;楊杰;黃偉;羅鈺杰
• 申請（專利權）人: 中國電子科技集團公司第三十研究所
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08;H04L1/00
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 胡川

1.一種適用于CV-QKD的最優碼率自適應方法，其特征在于，包括以下步驟：

根據預設碼長和預設度分布函數生成校驗矩陣，以及獲取符合目標信噪比的待協調數據；

在多個不同的預設信噪比下通過所述校驗矩陣對所述待協調數據進行譯碼得到誤幀率的函數曲線，并對所述函數曲線進行擬合得到擬合結果；

根據所述擬合結果計算得到最優協調效率，并根據所述最優協調效率計算得到最優信噪比；

所述根據所述擬合結果計算得到最優協調效率的步驟具體為：

將擬合結果代入安全碼率公式，安全碼率公式為：

KeyRate＝(1-FER)(βI_AB-χ_BE)；

擬合結果代入后，安全碼率公式變為：

KeyRate＝(1-f(β))(βI_AB-χ_BE)

對安全碼率公式求一階導數并求解極值，得到最優安全碼率下的最優協調效率β_opt＝f(a,b,c,d,…)，并根據最優協調效率得到最優信噪比SNR_opt＝g(a,b,c,d,…,β_opt)；

其中，KeyRate表示安全碼率，f(β)表示擬合結果，β表示協調效率，I_AB表示量子密鑰分發發射端Alice和量子密鑰分發探測端Bob的互信息，χ_BE表示量子密鑰分發竊聽端Eve與量子密鑰分發探測端Bob之間的互信息，a，b，c，d…為常數；

在所述最優信噪比下選擇標準信噪比參數對待協調數據進行自適應譯碼，以實現最優安全碼率。

2.根據權利要求1所述的最優碼率自適應方法，其特征在于，所述校驗矩陣通過隨機生成算法生成。

3.根據權利要求1所述的最優碼率自適應方法，其特征在于，所述校驗矩陣通過PEG算法生成。

4.根據權利要求1所述的最優碼率自適應方法，其特征在于，所述待協調數據通過采集得到。

5.根據權利要求1所述的最優碼率自適應方法，其特征在于，所述待協調數據通過仿真得到，仿真過程為：

將預先設置的過噪聲ξ和電噪聲V_ele代入公式計算安全碼率最大時的調制方差V_Amax；

產生高斯隨機數z～N(0,σ_z)，其中，

產生高斯隨機數x～N(0,V_A)，調節V_A的值使得V_A與V_Amax的絕對差值在預設范圍內；

根據公式y＝tx+z計算得到高斯隨機數y，將高斯隨機數x和y作為待協調數據；

其中，t為透射率，且T為信道透射率，a為信道衰減系數，η為探測效率，L為信道傳輸距離，z為加性高斯白噪聲。