[发明专利]带有强光编码的量子密钥传输方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及量子通信领域的量子密钥传输方法，尤其涉及一种带有强光编码的量子密钥传输方法以及一种带有强光编码的量子密钥传输装置。

背景技术

  量子密码体系采用量子态作为信息载体，经由量子通道在合法的用户之间传送密钥。量子密码的安全性由量子力学原理所保证。量子密钥分配系统是量子密码体系的核心。量子传输系统的一项关键技术是发送方和接收方信息的同步。发送方产生的同步光，与具有载波信息的量子光耦合到一根光纤传给接收方，接收方对同步光进行甄别，甄别出的同步脉冲作为门控信号提供给单光子探测器来对量子光进行探测，只有信息同步比对上了，才能进行密钥提取工作。根据经典网络信息技术的经验，量子网络信息也必将是量子通信的核心技术，量子网络的趋势必然朝着多用户、高速率、长距离的方向发展。尽管量子密码有着诱人的应用前景，但是受到技术条件限制，实际应用中仍然存在很多问题。目前的量子密码技术主要都是点对点连接，对于如何满足多用户的需求是亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种带有强光编码的量子密钥传输方法，本带有强光编码的量子密钥传输方法通过对同步光即强光进行编码来实现量子网络的寻址，以将量子光传输到特定的线路中，以满足多用户之间的量子通信传输，不仅提高了光网络线路的资源利用率，还降低了多用户间点对点互通所需成本。本发明还提供了一种带有强光编码的量子密钥传输装置，本带有强光编码的量子密钥传输装置不仅提高了光网络线路的资源利用率，还降低了多用户间点对点互通所需成本。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：一种带有强光编码的量子密钥传输方法，其特征在于包括以下步骤：

A、量子密钥分发系统的发射端发出发射指令给量子密钥分发系统的发射端内的编码策略配置模块，编码策略配置模块根据光网络传输特征及节点的数量要求而生成编码策略，并将编码策略以编码驱动信号的形式发送给量子密钥分发系统的发射端内的强光编码模块；所述编码策略用于对节点的地址编号进行编码；所述编码策略用于对节点的地址编号进行编码；

B、强光编码模块根据编码驱动信号对同步光进行强光编码，形成含有发射指令信息的强光同步信号，并将强光同步信号和量子光信号发送给路径选择装置模块； 

C、路径选择装置模块对接收到的强光同步信号进行解码并根据解码所得到的地址编号将接收到的量子光和同步强光信号通过相应的线路发到接收端。

作为本发明进一步改进的技术方案，编码策略中为节点设计的地址编号不与光子信号中原有的载波控制信号一致或部分相同。

作为本发明进一步改进的技术方案，强光编码模块通过电光调制器将驱动信号加载到同步光中。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述路径选择装置模块通过信号计数和时钟计时来提取强光同步信号中对端节点的地址标记信号。

作为本发明进一步改进的技术方案，所述路径选择装置模块所连接的量子线路与光网络中的节点数一致，并且路径选择装置模块与各个光网络节点之间由光纤相连，组成星型网络。

作为本发明进一步改进的技术方案，量子密钥在各条光纤中的传播方向可逆，各个节点处于对等地位，由路径选择装置模块统一管理分配线路。

本发明采取的另一种技术方案为：一种带有强光编码的量子密钥传输装置，其特征在于：包括发射端，所述发射端包括编码策略配置模块、强光编码模块和路径选择装置模块； 

编码策略配置模块接收到量子密钥分发系统的发射端发出发射指令后，根据光网络传输特征及节点的数量要求而生成编码策略，并将编码策略以编码驱动信号的形式发送给量子密钥分发系统的发射端内的强光编码模块；所述编码策略用于对节点的地址编号进行编码；所述编码策略用于对节点的地址编号进行编码；

所述强光编码模块根据编码驱动信号对同步光进行强光编码，形成含有发射指令信息的强光同步信号，并将强光同步信号和量子光信号发送给路径选择装置模块；

所述路径选择装置模块对接收到的强光同步信号进行解码并根据解码所得到的地址编号将接收到的量子光和同步强光信号通过相应的线路发到接收端。

作为本发明进一步改进的技术方案，编码策略中为节点设计的地址编号不与光子信号中原有的载波控制信号一致或部分相同；强光编码模块通过电平转换将驱动信号加载到同步光中。