[发明专利]一种基于后处理的混沌安全密钥分发方法及系统

摘要

本发明提供一种基于后处理的混沌安全密钥分发方案。该方案包括同步真随机数模块以及后处理模块。在本发明中，通信双方通过使用由随机控制参数生成器控制的光衰减器来独立的改变驱动信号的注入强度。只有当通信双方的注入强度是相同的时候，通信双方的响应激光器才能达到很好的同步，产生同步的真随机数。然后将同步的真随机数作为后处理模块中交错停走算法的种子密钥，通过多次调用来提高密钥的产生速率。经过测试，最终密钥能够通过15个NIST测试。

主权项

1.一种基于后处理的混沌安全密钥分发系统，其特征在于，所述的安全密钥分发系统包括同步真随机数模块以及后处理模块(PPM)，其中，同步真随机数模块：包括同步物理随机源、光电转换模块(PD)、延时模块(Delay)、模数转换(ADC)模块以及异或模块(XOR)，其中同步物理随机源包括驱动半导体激光器(Driving Semiconductor Laser，DSL)、半导体激光器1(Semiconductor Laser 1，SL1)，半导体激光器2(Semiconductor Laser 2，SL2)以及随机控制参数生成器(RCPG)；DSL在外腔反馈的作用下产生初始混沌激光信号，将初始混沌激光信号作为驱动信号，通过公共信道单向注入到Alice端和Bob端；一路初始混沌激光信号在注入到SL1和SL2之前，通过设置Alice端和Bob端的RCPG生成的随机控制参数相同，使得SL1和SL2实现同步，从而产生通信双方同步的同步混沌激光信号；然后，通信双方分别将所述同步混沌激光信号经过PD、Delay、ADC以及XOR，产生通信双方同步的真随机数STRN；Alice端和Bob端的另一路初始混沌激光信号不经过处理直接通过PD、Delay、ADC以及XOR，产生控制序列dn传输给后处理模块；后处理模块(PPM)：采用交错停走算法(ASA)，将所述STRN作为ASA算法的种子密钥，将所述控制序列dn作为所述ASA算法的控制序列，利用所述ASA算法对所述STRN进行后处理，得到最终密钥。