[發明專利]一種基于量子加密技術的無人機控制系統

在審

• 申請號: 202210994560.8
• 申請日: 2022-08-18
• 公開（公告）號: CN115361123A
• 公開（公告）日: 2022-11-18
• 發明（設計）人: 王龍;周濤;章鵬飛;黃峰
• 申請（專利權）人: 安徽省極光智能科技有限公司
• 主分類號: H04L9/08
• 分類號: H04L9/08
• 代理公司: 合肥正則元起專利代理事務所(普通合伙) 34160
• 代理人: 楊潤

本發明公開了一種基于量子加密技術的無人機控制系統，涉及無人機信息加密技術領域，包括密鑰生成模塊、密鑰更新模塊、加密傳輸模塊以及加密存儲模塊；通過設置密鑰生成模塊為無人機與無人機遠程控制端的通信以及無人機的數據保存，分別生成量子密鑰K1和K2；并進行驗證；設置密鑰更新模塊在無人機遠程控制端接收到足量的數據時，對量子密鑰K1進行更新；通過設置加密傳輸模塊將無人機遠程控制端發送的控制指令以及無人機發送的實時數據使用量子密鑰K1進行加密傳輸與解密；設置加密存儲模塊實時將無人機收集的數據通過量子密鑰K2進行加密保存；解決了無人機信息加密易被破解的問題。

技術領域

本發明屬于無人機加密領域，涉及量子加密技術，具體是一種基于量子加密技術的無人機控制系統。

背景技術

無人機目前在測繪、應急、水利、城市管理、規劃、自然資源等部門應用廣泛，無人機在獲取數據的同時，將數據存儲在無人機的存儲設備上，或者實時將視頻、圖片數據傳輸到地面站。敏感信息基本處于無保護狀態傳輸，很容易通過同頻率圖傳電臺獲取到相關信息；遇到無人機失控墜毀、丟失等情況的，無人機獲取的敏感數據面臨被非法使用的情況；因此需要對無人機傳輸的數據以及存儲的數據進行加密；

而目前主要的加密手段的保密性均建立在目前不存在足夠的算力進行暴力破解的基礎上；而量子計算的出現，導致這一基礎變得極為薄弱；因此，目前的加密手段也均不再安全；需要一項不依賴于計算復雜度的加密方式進行無人機的信息安全防護；

為此，提出一種基于量子加密技術的無人機控制系統。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種基于量子加密技術的無人機控制系統，該一種基于量子加密技術的無人機控制系統通過設置密鑰生成模塊為無人機與無人機遠程控制端的通信以及無人機的數據保存，分別生成量子密鑰K1和K2；并進行驗證；設置密鑰更新模塊在無人機遠程控制端接收到足量的數據時，對量子密鑰K1進行更新；通過設置加密傳輸模塊將無人機遠程控制端發送的控制指令以及無人機發送的實時數據使用量子密鑰K1進行加密傳輸與解密；設置加密存儲模塊實時將無人機收集的數據通過量子密鑰K2進行加密保存；解決了無人機信息加密易被破解的問題。

為實現上述目的，根據本發明的第一方面的實施例提出一種基于量子加密技術的無人機控制系統，包括密鑰生成模塊、密鑰更新模塊、加密傳輸模塊以及加密存儲模塊；其中，各個模塊通過電氣和/或無線方式與無人機和無人機遠程控制端連接；

其中，所述密鑰生成模塊主要用于生成通信的密鑰以及無人機存儲數據使用的量子密鑰；并對無人機遠程控制端與無人機生成的量子密鑰進行密鑰的驗證；

將控制指令以及實時傳輸的無人機收集數據的加密密鑰標記為K1；將存儲在無人機中的數據的加密密鑰標記為K2；密鑰K1與密鑰K2的長度根據實際經驗設置；

所述密鑰生成模塊生成量子密鑰P1或P2并通過無人機遠程控制端與無人機對量子密鑰P1或P2進行驗證包括以下步驟：

步驟一：無人機遠程控制端隨機生成一串二進制數據串；并隨機選擇偏振基；

步驟二：無人機遠程控制端根據選擇的偏振基調制單光子信號；

步驟三：無人機隨機選擇偏振基，用于接收單光子信號；

步驟四：無人機根據單光子的偏振態測量轉換出的密鑰；可以理解的是，由于量子的物理特性，當無人機遠程控制端與無人機選擇同一偏振基時，可以測得正確的密鑰；否則，測出不正確的密鑰；

步驟五：無人機通過公開的信道將自己選擇的偏振基發送給無人機遠程控制端；無人機遠程控制端將正確的偏振基的一個子集通過公開信道發送至無人機；