[发明专利]随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法及系统

权利要求书

1.一种随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，包括：

步骤S1：发送端和接收端共享一串主密钥，通信开始时，发送端将主密钥分成一个或者多个主密钥子单元，将每一主密钥子单元分别生成会话密钥；

步骤S2：将多个会话密钥分别分成多组；

步骤S3：根据选择加密密钥信息，选择将明文信息调制在相位或者幅度之上；

根据相应的加密密钥进行移相或者是调幅，再根据伪装密钥对另一个未调制的维度进行伪装加密；

步骤S4：当接收端接收到加完密的量子态之后，将主密钥分成一个或者多个部分，算出各解密密钥；

步骤S5：接收端根据解密密钥对收到的量子态进行相位和幅度还原，获取量子噪声密码通信结果信息。

2.根据权利要求1所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S1包括：

步骤S1.1：发送端和接收端首先共享一串主密钥K，通信开始时，发送端将主密钥分成五个部分，将每一部分的主密钥分别生成各自的会话密钥Kh。

3.根据权利要求2所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

步骤S2.1：将会话密钥分别分成多组会话密钥，其中，两组会话密钥设置为每组L比特，生成加密密钥Kp，加密密钥Kpe；

两组会话密钥设置为每组I比特，生成加密密钥Ka，加密密钥Kae；

其中Kp，Kpe＝2^L mod M；Ka，Kae＝2^I mod N；

mod为求余函数，M是相空间划分等分数，N是幅度鉴变级别数；剩下的一组加密密钥不做变化，记为Ks。

4.根据权利要求3所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

步骤S3.1：我们将发射端发射的相干量子态记为|A₀α₀，A₀是量子初态的幅度，α₀是任意模为1的复数，经过加密后的量子态记为|α_c，且A和φ_c的计算方式根据选择的加密密钥不同表示如下：

Kp：

Ka：

Kpe：

Kae：

其中，

φ_c表示的是在当前加密密钥下量子初态经过相位调制后的相位；A表示的是在当前加密密钥下量子初态经过调制后的幅度；s₁和s₂表示的是明文信息比特，且s1，s2∈0，1；j为虚数符号，j²＝-1；e是自然常数，π是圆周率。

5.根据权利要求1所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

步骤S5.1:如果选择的是相位加密，经过解密操作之后的量子态为

步骤S5.2:如果选择的是幅度加密，则经解密操作后的量子态为

步骤S5.3:对于明文比特s1，s2∈0，1，其对应的相干态分别为相位调制下的|A₀α₀e^-jπ、|A₀α₀和幅度调制下的|A₀α₀e^-jπ、|0，其相对应的内积分别为和获取明文信息；

根据明文信息，获取量子噪声密码通信结果信息。