[发明专利]基于北斗卫星与量子通信技术结合的信息传输加密的方法

说明书

本发明公开了基于北斗卫星与量子通信技术结合的信息传输加密的方法，北斗卫星上设置有量子密钥分发设备和量子通信设备，通过北斗卫星与地面光纤量子通信网络进行加密信息传输通讯，其信息传输加密通讯的方法步骤如下：地面光纤量子通信网络通过量子纠缠分发技术发送纠缠光子进行地面光纤量子通信网络与北斗卫星的量子通信设备之间的量子通信；北斗卫星上的量子通信设备接收到地面光纤量子通信网络发来的量子通信纠缠光子信号后，对其进行信息识别，并通过量子密钥分发设备对该通信信号进行高速量子密钥分发，并将经过量子密钥加密的通信信号返回至地面光纤量子通信网络；地面光纤量子通信网络接收到加密的通信信号之后进行量子密钥解密。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及基于北斗卫星与量子通信技术结合的信息传输加密的方法。

背景技术

量子通信技术是量子力学与传统信息科学结合的产物，目前，主要利用光在微观世界中的量子特性，通过单个光子或纠缠光子传输“0”和“1”的数字信息来实现信息的高速传递，从理论上说可以传输超大容量的信息，且能够用于开发用经典手段无法破译的密码。但是，由于光子在传输过程中会发生衰减，在实际应用中实现远距离的光纤量子保密通信难度很大，目前量子密码在光纤中的最大传输距离只有200公里左右。不过，最新的研究表明，利用通信卫星和自由空间纠缠光子分发，很有希望实现更远距离乃至全球化的量子通信网络。量子保密通信的应用范围很广。凡需要保密的内容都可以用。根据目前情况看，可以用现在所有用光纤通信的线路，加上一个量子技术，就能实现在光纤网络上的所有传递信息的保密。目前量子通信在地面范围内实现了通信，由于量子信号的携带者光子在外层空间传播时几乎没有损耗，如果能够在技术上实现纠缠光子再穿透整个大气层后仍然存活并保持其纠缠特性，人们就可以在卫星的帮助下实现全球化的量子通信。

并且基于卫星的量子通信信息传输加密能够保证高保密的信息传输要求，通过卫星进行信息的量子密钥加密保证了不可人为对量子密钥加密设备进行更改，进一步保障了信息加密的不可篡改性。

发明内容

本发明的目的在于：解决目前随着社会发展网络将会面对成百上千倍的数据容量增长，。

本发明采用的技术方案如下：

基于北斗卫星与量子通信技术结合的信息传输加密的方法，方法如下：

北斗卫星上设置有量子密钥分发设备和量子通信设备，通过北斗卫星与地面光纤量子通信网络进行加密信息传输通讯，其信息传输加密通讯的方法步骤如下：

S1、地面光纤量子通信网络通过量子纠缠分发技术发送纠缠光子进行地面光纤量子通信网络与北斗卫星的量子通信设备之间的量子通信；

S2、北斗卫星上的量子通信设备接收到地面光纤量子通信网络发来的量子通信纠缠光子信号后，对其进行信息识别，并通过量子密钥分发设备对该通信信号进行高速量子密钥分发，并将经过量子密钥加密的通信信号返回至地面光纤量子通信网络；

S3、地面光纤量子通信网络接收到加密的通信信号之后进行量子密钥解密。

进一步，所述量子密钥分发设备对该通信信号进行高速量子密钥分发并传输至地面光纤量子通信网络的方法如下：

S2.1、量子密钥分发设备对接收到的一系列纠缠光子进行随机编码为四个偏振方向；

S2.2、地面光纤量子通信网络的接收方对接收到的纠缠光子进行偏振测量；

S2.3、地面光纤量子通信网络的接收方在公开信道上公布每次测量基的类型及没测量到任何信号的事件序列，但不公布每次有效测量事件中所测到的具体结果；

S2.4、如果没有窃听干扰，则双方各自经典二进制数据系列应相同，如果有窃听行为，因而将至少导致发送方和接收方有一半的二进制数据不相符合，得知信息有泄露。