[发明专利]基于FHT的私钥放大处理方法、装置、设备及存储介质

说明书

本发明公开了一种基于FHT的私钥放大处理方法、装置、设备及存储介质，其中处理方法包括：步骤一、将经过误码纠错后发送端或接收端的原始密钥x末尾补零生成长为L的向量X，同时生成长为L的随机比特向量C；步骤二、基于FHT即快速哈特莱变换分别计算向量X和随机比特向量C的DHT即离散哈特莱变换结果H_X和H_C；步骤三、基于H_X和H_C计算向量R的哈特莱变换结果；步骤四、基于IFHT即逆快速哈特莱变换计算序列H_R的IDHT变换结果K_X，序列K_X的前N位即为最终密钥。本发明利用实数序列离散哈特莱变换与离散傅里叶变换之间的转换关系，可基于FHT快速计算出实数序列的FFT及IFFT结果，完成私钥放大的加速计算。

技术领域

本发明涉及量子密钥分发技术领域，尤其涉及一种基于FHT的私钥放大处理方法、装置、设备及存储介质。

背景技术

随着量子物理和量子信息论的发展，一种具有信息论可证安全性的通信方式——量子保密通信随之成为目前的研究热点。其中，量子密钥分发（Quantum KeyDistribution, QKD）技术可以为异地通信双方实时产生并分发一组具有信息可证安全性的密钥，再结合“一次一密”或AES等对称加密即可保证通信的安全性。QKD主要包括离散变量和连续变量两大技术途径，其中连续变量量子密钥分发(Continuous Variable QuantumKey Distribution, CV-QKD)采用光场的正交分量作为信息的载体，中短传输距离内安全码率高，且可与传统光通信的大部分器件通用，具有较好的发展前景。

CV-QKD系统包括量子信息的产生、传输和数据后处理，其整体流程图如图1所示。发送端端首先制备量子态信号并通过量子信道向接收端端，接收端端对信号进行接收和探测；然后发送端和接收端通过经典信道对原始数据进行数据后处理，发送端和接收端即得到一致的最终密钥，随后分别将其输出到各自的密钥应用服务模块，进行后续的密钥存储、信息加密等。

其中，数据后处理是获取安全密钥的关键步骤，极大地影响系统整体的安全性和密钥生成速率。数据后处理的流程图如图2所示，主要包括基比对、参数估计、数据协商、误码纠错和私钥放大等几个步骤：

基比对：接收端端将探测信号时采用的测量基数据通过经典信道发送给发送端，发送端接收该数据后选出一致的正交分量，基比对之后发送端和接收端就分别获取了原始数据；

参数估计：然后发送端和接收端需要从原始数据中随机选出部分数据来进行参数估计，从而计算出密钥分发过程中的部分关键参数，如信噪比SNR、过噪声ξ及安全码率k等，并判断是否继续此次通信。由于用于参数估计的数据在经典信道上暴露过，发送端和接收端需要将各自用于参数估计的数据剔除掉，剩余的数据再进入数据协商步骤中。

数据协商：发送端和接收端通过一定的协商算法（包括但不限于多维协商、sliced协商），将连续数据转化为离散数据。经过数据协商后就完成了从连续变量数据向离散形式数据的转化，可以进行误码纠错。