[发明专利]离散变量量子密钥分发中LDPC纠错码率自适应方法及系统

权利要求书

1.一种离散变量量子密钥分发中LDPC纠错码率自适应方法，其特征在于，包括下述步骤：

1)Alice与Bob两端Shortening数据池的建立：在DVQKD进行密钥分发前，在Alice与Bob两端预先保存一定数量的相同密钥作为Shortening数据池；

2)计算初次预期f因子，初次预期f因子选择固定码率R₀的LDPC纠错矩阵所能达到的最佳f因子，计算公式如下：

这里的误码率ε 是固定码率R₀的LDPC纠错矩阵所能纠正的最大误码率，H₂(ε)是二元香农熵，即H₂(ε)＝(1-ε)*log₂[1/(1-ε)]+ε*log₂(1/ε)；

3)根据预期f因子选择预期码率R，预期码率R的计算公式：

R＝1-f H₂(ε)；

4)根据预期码率R计算Shortening数据的个数，Shortening数据的个数多少取决于步骤3)中计算的预期码率R的大小，公式如下：

floor是对计算的值向上取整，R₀是固定码率，d＝s+p是总的用于可变码率的节点数，s是Shortening节点数，p是Puncturing节点数，n是变量的总节点数；

5)Alice选取Shortening数据池中的数据，编码并传输数据，Alice从Shortening数据池中选取开始的s个数据并且把选取的数据个数s通过公共的经典信道发送给Bob，Alice将s个Shortening数据与p个Puncturing数据加入到sifted key中组成n个待纠错数据，Alice使用码率为R₀的固定矩阵进行编码，之后通过经典的公共网络发送编码后得到的校验信息；

6)Bob选取Shortening数据池中的数据，纠错并确认。

2.根据权利要求1所述的离散变量量子密钥分发中LDPC纠错码率自适应方法，其特征在于，在所述步骤6)后还包括：

7)Shortening数据池中数据的更新，在DVQKD进行完一次纠错与隐私放大并且产生密钥之后，Alice与Bob同时复制一段密钥更新Shortening数据池中的密钥。

3.根据权利要求1所述的离散变量量子密钥分发中LDPC纠错码率自适应方法，其特征在于：步骤6)中，Bob端接收到Alice端发送来的Shortening的数据个数s之后同样在Shortening数据池中选取开始的s个数据加入到sifted key中，同样生成p个Puncturing数据加入到sifted key中组成n个待纠错数据，之后通过接收到的校验信息对待纠错数据进行纠错，如果纠错成功，通知Alice，两端进行隐私放大工作；如果纠错失败，通知Alice，Alice将预期f因子的值增加，重复步骤3)-步骤6)。