[发明专利]基于量子加密的轨道交通信号系统及通信方法

权利要求书

1.一种基于量子加密的轨道交通信号系统，包括设置于轨道交通信号系统的数据通信子系统一端的第一通信终端（10）、第一业务路由器（20）、第一量子加密路由器（30）和第一量子秘钥分发终端（40），以及设置于数据通信子系统另一端的第二通信终端（11）、第二业务路由器（21）、第二量子加密路由器（31）和第二量子秘钥分发终端（41）；其特征在于：所述第一量子秘钥分发终端与第二量子秘钥分发终端经一条光纤形成的量子隧道（202）相连接，量子秘钥分发终端（40、41）用于产生量子并经测量形成量子秘钥（103）；所述第一量子秘钥分发终端与第一量子加密路由器通信连接，第二量子秘钥分发终端与第二量子加密路由器通信连接，以实现量子秘钥的传输；

所述第一通信终端与第一业务路由器通信连接，第二通信终端与第二业务路由器通信连接，以实现业务数据（101）的传输；所述第一业务路由器与第一量子加密路由器通信连接，第二业务路由器与第二量子加密路由器通信连接，以实现业务数据（101）及加密的业务数据（102）的传输，量子加密路由器（30、31）实现数据的加密和解密；所述第一业务路由器与第二业务路由器通信连接，以实现加密的业务数据（102）的传输。

2.一种根据权利要求1所述的基于量子加密的轨道交通信号系统的通信方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：

步骤①：第一量子分发秘钥终端（40）通过一对纠缠的量子将秘钥传输给第二量子分发秘钥终端（41）；

步骤②：第一量子分发秘钥终端（40）将测量得到的量子秘钥（103）分发给第一量子加密路由器（30）；

步骤③：第二量子分发秘钥终端（41）将测量得到的量子秘钥（103）分发给第二量子加密路由器（31）；

步骤④：第一通信终端（10）将业务数据（101）发送给第一业务路由器（20）；

步骤⑤：第一业务路由器（20）将接收的业务数据（101）发送给第一量子加密路由器（30）；

步骤⑥：第一量子加密路由器（30）将接收的业务数据（101）通过量子秘钥（103）进行加密，形成加密的业务数据（102）；并将加密的业务数据发送给第一业务路由器（20）；

步骤⑦：第一业务路由器（20）将接收的加密的业务数据（102）发送给第二业务路由器（21）；

步骤⑧：第二业务路由器（21）将接收的加密的业务数据（102）发送给第二量子加密路由器（31）；第二量子加密路由器（31）接收到加密的业务数据（102）后，利用量子秘钥将加密的业务数据（102）进行解密还原为业务数据（101）；

步骤⑨：第二量子加密路由器（31）将解密还原后的业务数据（101）发送给第二业务路由器（21）；

步骤⑩：第二业务路由器（21）将业务数据（101）转发至第二通信终端，实现业务数据（101）从第一通信终端（10）至第二通信终端（11）的传输；

同样地，采用步骤④至步骤步骤⑩相同的方法，可实现业务数据（101）从第二通信终端（11）至第一通信终端（10）的传输。

3.根据权利要求1或2所述的基于量子加密的轨道交通信号系统及通信方法，其特征在于：所述第一量子秘钥分发终端（40）或第二量子秘钥分发终端（41）以一定的周期实时生成秘钥，以降低秘钥的有效期，提高加密过程的安全性。