[发明专利]足球烯结构的多用户网络系统及其量子密钥分发方法

权利要求书

1.足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，包括C60分子结构的自组织网络结构，所述自组织网络结构包括60个节点；

所述C60分子结构的自组织网络结构包括60个节点和32个面，其中12个为正五边形，20个为正六边形；

其中，所述自组织网络结构中每个节点存在纠缠粒子对作为信息传递资源，可以进行纠缠粒子对的制备；

任意相邻的节点之间存在两条信道，分别为经典信道和量子信道；

任意相邻的节点之间可以直接通信，非相邻节点可以通过其他节点的信息转发实现通信；

每个节点既可以作为通信的主机也作为路由器，并且每个节点即可以做密钥信息的发送端又可以做密钥信息接收端，还可以作为密钥信息发送的中间通信端；

所述自组织网络结构进行量子密钥通信时：首先通过所述节点进行路由信息的转发，确定从源节点到目的节点的最优路径；确定最优路径后，进行反向路由，确定最终路径；最后通过选择的最终路径，进行基于纠缠态的量子远程传态；

所述节点表示自组织网络结构量子密钥通信的用户端；

所述源节点和所述目的节点通过纠缠交换，拥有相互纠缠的粒子对，他们随机的选择一部分他们所拥有的纠缠粒子对，用不同的基进行测量，对测量得到的数据，再用贝尔不等式来判断这些纠缠粒子对有无被破坏，一旦破坏超过合力范围，表明窃听严重，从而舍弃通信，对未破坏的纠缠粒子对，用相同的基进行测量，得到笔记一致的数据，再经过纠错及密性放大，最终得到安全密钥。

2.如权利要求1所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，确定从源节点到目的节点的最优路径过程包括：源节点播送路由请求消息；中间节点处理路由信息寻找路径；目的节点进行反向路由并确定最终路由路径三个过程。

3.如权利要求2所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，每个节点维护一个路由表，所述路由表中包含目的节点地址，下一跳节点地址，路由度量值以及路由的有效时间。

4.如权利要求3所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，所述源节点播送路由请求消息具体为：若源节点的路由表中不存在到目的节点的有效路由，当源节点需要量子信息传递时，则从源节点广播一个路由请求消息。

5.如权利要求4所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，当源节点广播路由请求消息后，中间节点收到该路由请求消息，并对其进行处理：

所述中间节点收到路由请求消息后，其对路由请求消息的处理过程为：更新路由请求消息中路由度量值；更新路由表以建立到源节点的反向路由；更新路由请求消息中上一跳的节点地址为当前节点地址，并将跳数值加1，广播该路由请求消息；

其中：所述路由请求消息路由度量值的更新方式为：将本节点与发送路由请求消息的节点间所拥有的纠缠粒子对数目为；根据源节点地址和序列号检查是否收到过相同的路由请求消息，若收到过相同的路由请求消息或者Nc值为0，将丢弃本次收到的路由请求消息，以避免多次重复广播相同路由请求消息以及在不存在量子信道的节点间广播路由消息。

6.如权利要求5所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，所述目的节点接收来自不同相邻节点的相同路由请求消息，并且统计收到的总的路由请求消息。

7.如权利要求2所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，所述目的节点收到路由请求消息后，在一段时间内处理对所有收到的路由请求消息进行处理：所述目的节点对比各节点的路由度量值并选择路由度量值最大的路径作为通信路径；若多条路径路由度量相同且均为最大值，那么就选择所有路径中跳数最小的路径作为通信路径。

8.如权利要求7所述的足球烯结构的多用户网络系统，其特征在于，所述通信路径选择后，目的节点产生路由应答消息并以逐跳的方式沿所选择路径的反向路径传递至源节点；当所述路由应答消息处理结束后，源节点收到路由应答消息，在路由表中添加至目的节点路由信息，建立从源节点到目的节点的路由，完成最终路径确定，节点可以通过所选最终路径进行量子信息传递。