[发明专利]量子密钥分发网络以及量子密钥分发方法和装置

权利要求书

1.一种量子密钥分发方法，其特征在于，包括：

在由多个可信节点和多个非可信节点构成的网格型网络中，中央控制器确定从源节点到目的节点的可信中继路由：中央控制器将所述源节点加入到所述可信中继路由中作为首节点；对于每次新加入到所述可信中继路由中的节点，判断当前加入的节点距离所述目的节点的距离是否小于或等于2跳；若是，将所述目的节点作为所述可信中继路由的尾节点；否则，从距离该节点小于或等于2跳的可信节点中，选择距离所述目的节点最近的节点作为下一个加入到所述可信中继路由中的节点；其中，所述网格型网络中的每个节点的坐标定义为：(i，j)：i＝0，1......n-1；j＝0，1......n-1；其中，n为网络中横、纵排列的节点的个数；两节点之间的距离定义如公式d[(i₁，j₁)；(i₂，j₂)]＝|i₂-i₁|+|j₂-j₁|所示，单位为跳；

对于所述可信中继路由中每对距离为2跳的相邻节点，确定与该对节点相连的非可信节点；

基于所述可信中继路由以及确定的非可信节点的中继，实现所述源节点与目的节点间的共享量子密钥的分发；

其中，所述可信节点均设置有量子密钥分发QKD发射机、接收机；所述非可信节点均设置有QKD发射机、测量设备无关量子密钥分发MDI-QKD接收机。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对于所述可信中继路由中每对距离为2跳的相邻节点，确定与该对节点相连的非可信节点，具体包括：

确定出所述可信中继路由中每对距离为2跳的相邻节点；

针对确定出的每对节点，确定出与该对节点中的每个节点距离均为1跳的非可信节点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述可信中继路由以及确定的非可信节点的中继，实现所述源节点与目的节点间的共享量子密钥的分发，具体包括：

在所述可信中继路由中的每对相邻节点间生成共享的量子密钥；

将与所述源节点共享的量子密钥，经由所述可信中继路由的各中继节点传递至所述目的节点时，使用所述可信中继路由中相邻节点间生成的共享的量子密钥进行加密。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每对相邻节点间生成共享的量子密钥，具体包括：

对于每对距离为1跳的相邻节点，该对节点通过各自设置的QKD发射机和接收机实现点对点的共享的量子密钥生成；

对于每对距离为2跳的相邻节点，该对节点基于MDI-QKD协议通过与该对节点相连的非可信节点的MDI-QKD接收机，实现共享的量子密钥生成。

5.一种量子密钥分发网络，其特征在于，包括：

可信节点，设置有QKD发射机、接收机的；

非可信节点，设置有QKD发射机、MDI-QKD接收机的；

中央控制器，用于确定从源节点到目的节点的可信中继路由：将所述源节点加入到所述可信中继路由中作为首节点；对于每次新加入到所述可信中继路由中的节点，判断当前加入的节点距离所述目的节点的距离是否小于或等于2跳；若是，将所述目的节点作为所述可信中继路由的尾节点；否则，从距离该节点小于或等于2跳的可信节点中，选择距离所述目的节点最近的节点作为下一个加入到所述可信中继路由中的节点；并对于所述可信中继路由中每对距离为2跳的相邻节点，确定与该对节点相连的非可信节点后，通知所述可信中继路由中各节点以及确定的非可信节点，实现所述源节点与目的节点间的共享量子密钥的分发；

其中，所述网络中的每个节点的坐标定义为：(i，j)：i＝0，1......n-1；j＝0，1......n-1；其中，n为网络中横、纵排列的节点的个数；两节点之间的距离定义如公式d[(i₁，j₁)；(i₂，j₂)]＝|i₂-i₁|+|j₂-j₁|所示，单位为跳。