[发明专利]一种基于量子加密的数字对讲系统

说明书

本发明提供了一种基于量子加密的数字对讲系统，包括：通信对讲终端和通信交换网关；通信对讲终端用于对讲信息传输，通信对讲终端包括对讲通信模块和加解密模块；通信交换网关包括子网关模块、量子发生模块和量子密钥存储模块，子网关模块包括管理模块、量子密钥分发模块和量子探测模块，管理模块用于管理对讲信息传输过程中的密钥申请、注册、对讲信息传输传输的通信地址和通信参数；量子发生模块用于生成具有随机性的量子密钥；量子密钥存储模块用于存储量子随机数发生模块生成的量子密钥；量子密钥分发模块用于将量子密钥分配给加解密模块，本发明增加了数据传输的安全性，降低了设备管理的复杂性。

技术领域

本发明涉及对讲系统技术领域，尤其涉及到一种基于量子加密的数字对讲系统。

背景技术

在通信过程中由于密码被窃听后不会留下任何痕迹，用户难以察觉，因此会继续使用原来的密码来处理重要信息的传输，这将导致重大的损失。但是，量子加密原理完全了改变这种格局，量子加密原理是基于量子力学来保护信息。这种原理可以被称为“海森堡测不准原理”，如果有人试图窃听量子系统，同时也将摧毁整个系统。在量子物理中，“海森堡测不准原理”指出如果有人试图精确地侦测基本粒子的势能改变，他将无法获知粒子的位置改变，反之亦然。因此如果使用光去观测基本粒子，光粒子(光子)将会发生转向，从而不能找到粒子的位置信息，量子加密使用量子态作为加密、解密的密钥，其是基于爱因斯坦的“神秘远距离活动”的理论，因此，针对目前对讲系统采用传统的加密系统对数据信息进行加密，导致信息安全保密性不强的技术问题，如何研究一种基于量子加密的对讲通信系统从而保证通信的安全性以及数据传输的完整性和抗干扰性十分有意义。

综上所述，提供一种增加了数据传输的安全性，降低了设备管理的复杂性，且通信过程中保证了数据的完整性和抗干扰性的基于量子加密的数字对讲系统，是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本方案针对上文提到的问题和需求，提出一种基于量子加密的数字对讲系统，其由于采取了如下技术方案而能够解决上述技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于量子加密的数字对讲系统，包括：通信对讲终端和通信交换网关；所述通信对讲终端用于对讲信息传输，所述通信对讲终端包括对讲通信模块和加解密模块，所述对讲通信模块用于对发送的对讲数据进行编码和调制以及对接收的对讲数据进行解码和解调，所述加解密模块用于根据量子密钥对发送数据进行加密和对接收数据进行解密，并根据业务需要更换加解密算法；所述通信交换网关包括子网关模块、量子发生模块和量子密钥存储模块，所述子网关模块包括管理模块、量子密钥分发模块和量子探测模块，所述管理模块用于管理对讲信息传输过程中的密钥申请、注册、对讲信息传输传输的通信地址和通信参数；所述量子发生模块用于生成具有随机性的量子密钥；所述量子密钥存储模块用于存储所述量子随机数发生模块生成的量子密钥；所述量子密钥分发模块用于将所述量子密钥存储模块存储的量子密钥分配给通信对讲终端的加解密模块，所述量子密钥分发模块与所述加解密模块之间形成量子通信信道，可通过量子纠缠操作完成量子密钥的传递和初始化,所述密钥只有通信双方持有，所述量子密钥分发模块采用线程同步技术保证数据在加密、解密过程中所使用的密钥是一一对应的；所述量子探测模块用于标定所述量子密钥分发模块中的量子密钥位置。

优选地，所述对讲通信模块包括数据编码模块、数字调制解调模块和选频模块，当发送对讲信息时，所述数据编码模块用于将要输出的对讲信息进行编码压缩，然后由所述数字调制解调模块根据所述选频模块设定的频率对经过编码的对讲数据进行信号调制，由加解密模块加密后将信息发送出去；当接收对讲信息时，由所述加解密模块对接收信息进行解密，所述数字调制解调模块根据接收频率对接收的对讲数据进行信号解调，所述数据编码模块将经过解调的对讲信息进行解码，然后由音频输出模块输出，加解密模块与所述数字调制解调模块相连接。优选地，所述管理模块包括调度管理平台和VPN服务器，所述调度管理平台与所述VPN服务器相连接，所述管理模块与通信组内的通信对讲终端之间形成通信信道，所述通信信道用于传输经过量子加密的密文。