[发明专利]量子密钥协商方法

权利要求书

1.一种量子密钥协商方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，两个协商通信用户选择各自在协商中的地位：如果一个用户决定选 择前向协商，那么该用户就选择自己作为服务器端，另一个用户作为客户端；如 果一个用户决定使用反向协商，那么该用户就选择自己作为客户端，另一个用户 作为服务器端；

步骤二，服务器端开始监听网络，然后客户端输入服务器端的IP地址，并开 始连接服务器端；

步骤三，当服务器端和客户端之间建立连接后，首先两个协商通信用户交换初 始的误码率以及协商数据文件，然后使用包含自适应区间选择函数的Winnow方法 进行协商处理；

所述使用包含自适应区间选择函数的Winnow方法进行协商处理，包括如下具 体步骤：

第一步，当协商通信双方交换完量子比特并且获得初始误码率以及协商数据 文件以后，通信双方将各自所获得的比特串划分为长度N＝2^m的区间，对于每个 区间，通信双方在认证信道中交换区间的奇偶校验位，其中区间大小参数m由自 适应区间选择函数根据输入的初始误码率进行选择；

第二步，如果一个用户的奇偶校验位和另一个用户的奇偶校验位相同，那么 通信双方舍弃区间的最后一位比特，对于剩下的2^m-1个比特不做任何别的处理， 然后继续处理下一个区间；

第三步，如果一个用户的奇偶校验位和另一个用户的奇偶校验位不同，那么 他们就是先扔弃最后一个比特，然后用Hamming哈希函数从剩下的2^m-1中找到导 致奇偶校验位不同的那个错误比特并且纠正，通过认证信道交换一些用于纠错的 信息，扔弃m个比特；

所述的自适应区间选择函数根据输入的初始误码率进行选择区间大小参数m， 包括如下步骤：

1)，计算判断变量L，L表示协商前区间内有3个错误比特的情况下协商后 的平均误比特个数，第1种情况就是Hamming矩阵没有检测出错误，协商完仍然 有3个误码，用P₃₁来表示这种情况的概率；第2种情况就是Hamming矩阵的确检 测出了误码，然后使用Hamming哈希函数来纠正这个误码，经过纠错后，区间内 含有4个误码，使用P₃₂来表示这种情况的概率，所以，经过协商后，区间内有3 个错误比特的情况下协商后的平均误比特个数为：

L＝P₃₁×3+P₃₂×4

其中

P31=C2m-12C2m-13]]>

P₃₂＝1-P₃₁

2)，计算区间平均误码率aver_error

aver_error＝P₁×0+P₂×2+P₃×L+P₄×4

其中P_i表示一个区间内有i个误码的概率

Pi=C2mi(MN)i(1-MN)2m-i,]]>N与M均为初始化参数，

3)，使用m来计算的取值，对应于的m值即为所需的区 间大小；

步骤四，协商完毕后，当输入窃听者所获得的比特串的长度后，任何一方可 决定开始保密增强过程，保密增强完成后，在协商通信用户双方的文本框中获得 信息论意义上安全的通信密钥。