[发明专利]基于连续变量量子密钥分发的区块链数据加密系统及其实现方法

摘要

本发明公开了一种基于连续变量量子密钥分发的区块链加密系统及其实现方法，属于区块链技术领域。中心服务器接收第一节点、第二节点和第三节点的光信号数据，并将处理后的数据再分别发送至第二节点和第三节点；节点中的高斯调制模块A、B、C和第一、二数据处理模块将数据处理后，经过密钥协商和私密放大，第一节点、第二节点和第三节点获得一个相同的密钥，三个节点使用这个密钥对数据加密。本发明将连续变量量子密钥分发技术应用到区块链加密当中，通信的多方通过监听接收数据并估计信道噪声来判断窃听者的存在，从而确定接收到的密钥是否安全，保证系统的安全性；并支持多方同时建立密钥，可广泛应用在区块链系统的用户认证、数据加密等模块。

主权项

1.一种基于连续变量量子密钥分发区块链数据加密系统，其特征在于，由中心服务器(1)、第一节点(2)、第二节点(3)和第三节点(4)构成；所述中心服务器(1)用于接收和测量量子信息，并将测量的结果分别发送给第二节点(3)和第三节点(4)，具体包括：第一分束器(8)，用于将第一节点(2)发送的信号光和第二节点(3)发送的信号光进行干涉；干涉后的一束信号光被第一探测器(5)探测，测量基为光场正交分量X，测量结果为XD；另一束信号光传输至第二分束器(9)，与第三节点(4)发送的信号光进行干涉；第二分束器(9)，用于将第一分束器(8)干涉后的信号光与第三节点(4)发送的信号光进行干涉；干涉后的一束信号光被第二探测器(6)探测，测量基为光场正交分量X，测量结果为XE，另一束信号光被第三探测器(7)探测，测量基为P，测量结果为PF；第一探测器(5)，用于探测第一分束器(8)输出的光信号，测量基为光场正交分量X，测量结果为XD，并将测量结果XD分别发送至第二节点(3)的第一数据处理模块(16)和第三节点(4)中的第二数据处理模块(17)；第二探测器(6)，用于探测第二分束器(9)输出的光信号，测量基为光场正交分量X，测量结果为XE，并将测量结果XE发送至第三节点(4)中的第二数据处理模块(17)；第三探测器(7)，用于探测第二分束器(9)干涉后的光信号，测量基为光场正交分量P，测量结果为PF，并将测量结果PF发送至第三节点(4)中的第二数据处理模块(17)；所述第一节点(2)包括：第一可调谐脉冲激光器(13)，用于产生脉冲相干激光；高斯调制模块A(10)，用于对第一可调谐脉冲激光器(13)产生的光信号调制成高斯分布，并保留调制数据XA(PA)；所述第二节点(3)包括：第二可调谐脉冲激光器(14)，用于产生脉冲相干激光；高斯调制模块B(11)，用于对第二可调谐脉冲激光器(14)产生的光信号调制成高斯分布，并保留调制数据XB(PB)；第一数据处理模块(16)，用于处理第一探测器(5)发送的探测结果X_D和高斯调制模块B(11)保留的调制数据X_B(P_B)，将X_B重新计算得到P_B不进行操作；再将处理后的结果经过密钥协商和私密放大；所述第三节点(4)包括：第三可调谐脉冲激光器(15)，用于产生脉冲相干激光；高斯调制模块C(12)，用于对第三可调谐脉冲激光器(15)产生的光信号调制成高斯分布，并保留调制数据XC(PC)；第二数据处理模块(17)，用于处理第一探测器(5)发送的探测结果X_D、第二探测器(6)发送的探测结果X_E和第三探测器(7)发送的探测结果P_F，同时处理高斯调制模块C(12)保留的调制数据X_C(P_C)，将X_C调制成得到X_A＝X_B＇＝＇X_C；另外将P_C调制成使得P_A+P_B+P′_C＝0；最后将处理后的结果经过密钥协商和私密放大。