CN114172635B - 基于量子分发的双速业务混叠通信方法 - Google Patents
基于量子分发的双速业务混叠通信方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114172635B CN114172635B CN202010950824.0A CN202010950824A CN114172635B CN 114172635 B CN114172635 B CN 114172635B CN 202010950824 A CN202010950824 A CN 202010950824A CN 114172635 B CN114172635 B CN 114172635B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- speed data
- quantum
- communication
- speed
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 91
- 238000009826 distribution Methods 0.000 title claims abstract description 73
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 51
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 19
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims description 14
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 14
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 10
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims description 10
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 3
- 238000002372 labelling Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 5
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000013598 vector Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0852—Quantum cryptography
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/70—Photonic quantum communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法、***及存储介质，发送方将向接收方同时传输安全关切低速数据和非安全关切高速数据；利用量子密钥分发***为通信双方建立量子真随机数同步共享机制；发送方将非安全关切高速数据分块并根据量子真随机数分布***安全关切低速数据；接收方根据量子真随机数分布拆分双速数据融合数据，分别提取安全关切低速数据和非安全关切高速数据。本发明为异构数据混合传输提供了全新的解决思路，实现了安全关切低速数据隐蔽性和安全性的同时兼顾，可作为现有信源加密、信道加密技术的重要补充，为光纤通信、无线电通信、无线光通信等应用提供全新的隐蔽安全通信思路。
Description
技术领域
本发明属于光纤通信、无线通信和量子通信的交叉学科领域，具体是指一种利用量子分发实现远端用户信息同步、将安全关切低速通信业务数据随机***隐藏于非安全关切高速通信业务数据的通信方法，尤其涉及一种对关键数据基于量子分发的双速业务混叠通信方法、***及存储介质。
背景技术
量子通信技术主要基于海森堡测不准原理、量子不可分离原理、量子不可克隆原理等，其核心是为通信双方建立保真无损的量子态同步共享机制以实现信息交互(量子分发)，并根据量子态实时变化情况监测传输信道的窃听攻击和环境扰动。量子分发既可为通信双方提供高安全等级信息传输支持，又可为通信双方提供同步共享的量子真随机数，后者是目前最为成熟的量子密钥分发技术的基础。
受限于量子光源输出重复频率、单光子探测器探测效率、传输信道(光纤)损耗等因素制约，“一次一密”工作模式下的量子保密通信速率始终限制在1kbps@100km量级，难以满足现代通信网络的高速数据传输需求；另一方面，窃听者很容易通过数据是否加密判断特定线路和特定业务的安全等级并锁定拦截重点，上述问题的一种可行解决方法是，将安全关切数据隐藏于海量非安全关切数据中，增加窃听者锁定重点线路和业务的难度。
发明内容
针对现有技术，本发明要解决的技术问题是如何利用量子密钥分发***实现通信双方量子真随机数同步共享(量子分发)；对非安全关切高速数据做分块处理，并根据量子真随机数分布确定是否按序***安全关切低速数据；发送方按序整合形成双速数据融合数据并传递给接收方，接收方根据量子真随机数分布提取低速数据并还原高速数据。
为了达到上述效果，本发明提供的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，由发送方和接收方执行，通信双方之间由独立的量子信道互联，双方通过协商交互和信息后处理提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列，利用量子分发建立真随机数同步共享机制，通过异构数据混合传输的方式将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据之中。
优选的，上述方法具体包括：
步骤一、量子分发，通过量子态传递实现通信双方真随机数同步共享；
步骤二、数据融合，将非安全关切高速数据分块、根据量子真随机数分布结果在各数据块内***安全关切低速数据的某一位或某几位、再将各数据块按序整合形成双速数据融合数据；
步骤三、数据解析，接收方根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果，实现低速隐藏数据的提取和高速数据的还原。
优选的，上述通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求。
优选的，上述量子密钥分发协议包括但不限于BB84协议、E91协议、BBM92协议、高维量子密钥分发协议、时间-能量纠缠协议、TF协议、连续变量量子密钥分发协议；
优选的，上述信息载体包括但不限于光量子、自旋电子；
优选的，上述量子信道包括但不限于光纤、电缆、自由空间；
优选的，上述编码自由度包括但不限于偏振、时间比特、相位、频率、模场、自旋方向。
优选的，上述通信双方预先商定安全关切低速数据和非安全关切高速数据的判定标准和标记方式。
优选的，上述通信双方预先商定高速数据块长度和低速数据***位数，高速数据块长度和低速数据***位数是定长或变长。
优选的，上述通信双方预先商定低速数据***高速数据块的位置，是高速数据块第一位之前、最后一位之后、或是中间任意位置。
优选的，上述通信双方建立安全可靠的信息交互机制；不同安全等级、不同通信速率的异构数据按一定规则融合。
一种实现上述基于量子分发的双速业务混叠通信方法的***，包括量子光源、偏振控制器、偏振分束器、单光子探测器，还包括：
发送方模块和接收方模块，利用量子分发建立真随机数同步共享机制，将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据，发送方模块和接收方模块之间由独立的量子信道互联；通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求；发送方模块和接收方模块通过协商交互和信息后处理提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列；发送方模块和接收方模块建立安全可靠的信息交互机制；不同安全等级、不同通信速率的异构数据可按一定规则融合；发送方模块和接收方模块借助安全可靠信息交互机制保持数据融合规则的实时同步；
量子分发模块，通过量子态传递实现通信双方真随机数同步共享；
数据融合模块，将非安全关切高速数据分块、根据量子真随机数分布结果在各数据块内***安全关切低速数据的某一位或某几位、再将各数据块按序整合形成双速数据融合数据；
数据解析模块，根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明可实现安全关切低速数据和非安全关切高速数据的同时传输，可为异构通信数据融合传输提供重要参考；
2、本发明通过量子真随机数同步共享机制为通信双方建立了可靠的安全关切低速数据传输通道，将安全关切低速数据隐藏于双速数据融合通信数据中，降低窃听者判断特定线路和特定业务的安全等级并锁定拦截重点的风险；
3、本发明所述安全通信方法可与其它各类密码方案平行运转，即输入安全通信***的信息可以是明文信息也可以是密文信息，对通信网络上层结构不产生任何影响，亦可高度兼容于现有通信网络架构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明基于单光子偏振态的量子分发***示意图；
图2示出了本发明排序置换安全通信方案框架示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本实施例提供一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法，包括：
S1、量子分发，通过量子态传递实现通信双方真随机数同步共享；
S2、数据融合，将非安全关切高速数据分块、根据量子真随机数分布结果在各数据块内***(不***)安全关切低速数据的某一位(或某几位)、再将各数据块按序整合形成双速数据融合数据；
S3、数据解析，接收方根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果，实现低速隐藏数据的提取和高速数据的还原。
本发明提供一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法的实施例，由发送方和接收方执行，由发送方和接收方执行，通信双方之间由独立的量子信道互联，双方通过协商交互和信息后处理提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列，利用量子分发建立真随机数同步共享机制，通过异构数据混合传输的方式将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据之中。
本发明提供一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法的实施例，包括：
S101、量子分发，通过量子态传递实现通信双方真随机数同步共享；
S102、数据融合，将非安全关切高速数据分块、根据量子真随机数分布结果在各数据块内***安全关切低速数据的某一位或某几位、再将各数据块按序整合形成双速数据融合数据；
S103、数据解析，根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果，实现低速隐藏数据的提取和高速数据的还原。
在一些实施例中，通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求。
在一些实施例中，量子密钥分发协议包括但不限于BB84协议、E91协议、BBM92协议、高维量子密钥分发协议、时间-能量纠缠协议、TF协议、连续变量量子密钥分发协议。
在一些实施例中，信息载体包括但不限于光量子、自旋电子。
在一些实施例中，量子信道包括但不限于光纤、电缆、自由空间。
在一些实施例中，编码自由度包括但不限于偏振、时间比特、相位、频率、模场、自旋方向。
在一些实施例中，通信双方预先商定安全关切低速数据和非安全关切高速数据的判定标准和标记方式。
在一些实施例中，通信双方预先商定高速数据块长度和低速数据***位数，高速数据块长度和低速数据***位数是定长或变长。
在一些实施例中，通信双方预先商定低速数据***高速数据块的位置，是高速数据块第一位之前、最后一位之后、或是中间任意位置。
在一些实施例中，通信双方建立安全可靠的信息交互机制；不同安全等级、不同通信速率的异构数据按一定规则融合。
在一些实施例中，通信双方借助安全可靠信息交互机制保持数据融合规则的实时同步；窃听者无法从拦截数据中分析出特定线路、特定业务的安全等级，亦即无法锁定拦截重点。
在一些实施例中，应用场景包括但不限于光纤通信、无线电通信、无线光通信等。
本发明还提供一种实现基于量子分发的双速业务混叠通信方法的***，包括量子光源、偏振控制器、偏振分束器、单光子探测器，还包括：
发送方模块和接收方模块，利用量子分发建立真随机数同步共享机制，将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据，发送方模块和接收方模块之间由独立的量子信道互联；通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求；发送方模块和接收方模块通过协商交互和信息后处理提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列；发送方模块和接收方模块建立安全可靠的信息交互机制；不同安全等级、不同通信速率的异构数据可按一定规则融合；发送方模块和接收方模块借助安全可靠信息交互机制保持数据融合规则的实时同步；
量子分发模块，通过量子态传递实现通信双方真随机数同步共享；
数据融合模块，将非安全关切高速数据分块、根据量子真随机数分布结果在各数据块内***安全关切低速数据的某一位或某几位、再将各数据块按序整合形成双速数据融合数据；
数据解析模块，根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果。
如图1所示，本发明还提供一种基于单光子偏振态的量子分发***的实施例，量子光源产生的单光子序列等概率具有四种偏振态H(水平)、V(竖直)、+(45°)、-(135°)中的一种；发送方(Alice)通过偏振控制器和偏振分束器随机选择两组正交基矢中的一组(H/V或+/-)对单光子进行调制；Bob通过偏振控制器和偏振分束器随机选择两组正交基矢中的一组(H/V或+/-)对单光子进行解调并通过单光子探测器探测；Alice和Bob利用***道比对测量结果并剔除无效信息，双方获得同步共享的量子(二进制)真随机数序列；以此真随机数序列用作二进制密钥即为量子密钥分发。
本发明还提供一种计算机可读存储介质的实施例，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
如图2所示，为本发明排序置换安全通信方案的实施例，具体工作流程如下：
S201、发送方Alice和接收方Bob通过量子密钥分发***实时共享了量子真随机数序列：0100011101001011；
S202、Alice向Bob同时发送两组数据，非安全关切高速数据共128位，安全关切低速数据共8位，此处将非安全关切高速数据每8位为一数据块，安全关切低速数据各位独立成组；
S203、Alice根据量子真随机数分布，将安全关切低速数据***非安全关切高速数据：第1位量子真随机数为0，则第1组非安全关切高速数据不***任何数据(图中以X表示空白)，第2位量子真随机数为1，则将安全关切低速数据的第1位***到第2组非安全关切高速数据后面，以此类推，即可将8位安全关切低速数据全部隐藏于128为安全关切高速数据；
S204、Alice将双速数据融合通信数据整合并发送给Bob，Bob根据量子真随机数序列和预先商定的数据分组长度(高速8位、低速1位)，从双速数据融合通信数据中识别安全关切低速数据：第1位量子真随机数为0，则第9位数据仍为非安全关切高速数据，第2位量子真随机数为1，则第17为数据为安全关切低速数据，以此类推，则可实现低速隐藏数据的提取和高速数据的还原。
本发明还提供一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法的实施例，由发送方和接收方执行，包括：
S301、通信双方建立量子真随机数同步共享机制，该过程可通过传统量子密钥分发***实现，可参考BB84、E91、BBM92等各类量子密钥分发协议获取实时共享量子真随机数；
S302、将非安全关切高速数据分块，按照量子真随机数分布结果按序对高速数据块进行***操作，即量子真随机数为0时不执行任何操作、量子真随机数为1时将安全关切低速数据的某一位(或几位)***，最后将各数据块按序整合成双速数据融合数据并通过经典信道传输；
S303、接收方根据预先商定的高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果，从双速数据融合数据中按序抽取低速数据，还原安全关切低速数据和非安全关切高速数据的原始形态。
本发明还提供了一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法的实施例，由发送方和接收方执行，通信双方根据同步共享的量子真随机数将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据，可为异构数据混合传输提供全新的解决思路，实现安全关切低速数据隐蔽性和安全性的同时兼顾，有望作为现有信源加密、信道加密技术的重要补充，为光纤通信、无线电通信、无线光通信等应用提供全新的隐蔽安全通信思路。
与现有技术相比，本发明具有以下优势：
1、本发明可实现安全关切低速数据和非安全关切高速数据的同时传输，可为异构通信数据融合传输提供重要参考；
2、本发明通过量子真随机数同步共享机制为通信双方建立了可靠的安全关切低速数据传输通道，将安全关切低速数据隐藏于双速数据融合通信数据中，降低窃听者判断特定线路和特定业务的安全等级并锁定拦截重点的风险；
3、本发明所述安全通信方法可与其它各类密码方案平行运转，即输入安全通信***的信息可以是明文信息也可以是密文信息，对通信网络上层结构不产生任何影响，亦可高度兼容于现有通信网络架构。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于***实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种基于量子分发的双速业务混叠通信方法，由发送方和接收方执行，通信双方之间由独立的量子信道互联，双方通过协商交互和信息后处理提出错误量子比特，获取同步共享的量子真随机数序列，利用量子分发建立真随机数同步共享机制，通过异构数据混合传输的方式将安全关切低速数据隐藏于非安全关切高速数据之中，具体包括：
S301、通信双方建立量子真随机数同步共享机制，该过程通过传统量子密钥分发***实现，参考BB84、E91、BBM92量子密钥分发协议获取实时共享的量子真随机数序列；
S302、将非安全关切高速数据分块，按照量子真随机数分布结果按序对非安全关切高速数据分块后的非安全关切高速数据块进行***操作，量子真随机数为0时不执行任何操作、量子真随机数为1时在各数据块内***安全关切低速数据的某一位或几位，最后将各数据块按序整合成双速数据融合数据并通过经典信道传输；
S303、接收方根据预先商定的非安全关切高速数据分块后的非安全关切高速数据块长度、低速数据***位数和量子真随机数分布结果，从双速数据融合数据中按序抽取低速数据，还原安全关切低速数据和非安全关切高速数据的原始形态。
2.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述通信双方共享信息满足不可克隆要求和不可复制要求。
3.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述量子密钥分发协议包括但不限于BB84协议、E91协议、BBM92协议、高维量子密钥分发协议、时间-能量纠缠协议、TF协议、连续变量量子密钥分发协议；
所述信息载体包括但不限于光量子、自旋电子；
所述量子信道包括但不限于光纤、电缆、自由空间；
所述编码自由度包括但不限于偏振、时间比特、相位、频率、模场、自旋方向。
4.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述通信双方预先商定安全关切低速数据和非安全关切高速数据的判定标准和标记方式。
5.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述通信双方预先商定高速数据块长度和低速数据***位数，高速数据块长度和低速数据***位数是定长或变长。
6.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述通信双方预先商定低速数据***高速数据块的位置，是高速数据块第一位之前、最后一位之后、或是中间任意位置。
7.根据权利要求1所述的基于量子分发的双速业务混叠通信方法，其特征在于，所述通信双方建立安全可靠的信息交互机制；不同安全等级、不同通信速率的异构数据按一定规则融合。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010950824.0A CN114172635B (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 基于量子分发的双速业务混叠通信方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010950824.0A CN114172635B (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 基于量子分发的双速业务混叠通信方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114172635A CN114172635A (zh) | 2022-03-11 |
| CN114172635B true CN114172635B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=80475879
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010950824.0A Active CN114172635B (zh) | 2020-09-11 | 2020-09-11 | 基于量子分发的双速业务混叠通信方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114172635B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117238458B (zh) * | 2023-09-14 | 2024-04-05 | 广东省第二人民医院（广东省卫生应急医院） | 基于云计算的重症护理跨机构协同平台*** |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003158519A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Canon Inc | 量子状態および量子情報の暗号化方法と装置 |
| CN109150518A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 北京信息科技大学 | 一种面向量子密钥分发的双信道信息传输方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0809045D0 (en) * | 2008-05-19 | 2008-06-25 | Qinetiq Ltd | Quantum key distribution involving moveable key device |
| US20170222803A1 (en) * | 2016-02-02 | 2017-08-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Communication device, cryptographic communication system, cryptographic communication method, and computer program product |
-
2020
- 2020-09-11 CN CN202010950824.0A patent/CN114172635B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003158519A (ja) * | 2001-11-22 | 2003-05-30 | Canon Inc | 量子状態および量子情報の暗号化方法と装置 |
| CN109150518A (zh) * | 2018-09-14 | 2019-01-04 | 北京信息科技大学 | 一种面向量子密钥分发的双信道信息传输方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114172635A (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7181011B2 (en) | Key bank systems and methods for QKD | |
| Chen et al. | Metropolitan all-pass and inter-city quantum communication network | |
| RU2685982C2 (ru) | Способ генерирования секретного криптографического ключа в сети | |
| CN107113169A (zh) | 来自于短期安全加密量子通信的具有永久安全性的通信 | |
| CN113596135B (zh) | 一种区块链***及其数据处理方法、设备和存储介质 | |
| Niemiec et al. | Management of security in quantum cryptography | |
| Zheng et al. | Controlled quantum secure direct communication with authentication protocol based on five-particle cluster state and classical XOR operation | |
| CN114172635B (zh) | 基于量子分发的双速业务混叠通信方法 | |
| CN110225028B (zh) | 一种分布式防伪***及其方法 | |
| CN109525560A (zh) | 基于密文取非映射的信息传输方法和客户端 | |
| CN114172639B (zh) | 基于区块链的量子加密通信方法 | |
| CN114172640B (zh) | 基于量子分发的排序置换安全通信方法 | |
| CN114172638B (zh) | 基于多模型数据融合的量子加密通信方法及*** | |
| CN114172636B (zh) | 关键数据量子加密的混合式安全通信方法 | |
| Yang et al. | Quantum oblivious transfer based on a quantum symmetrically private information retrieval protocol | |
| CN109586905A (zh) | 基于北斗卫星与量子通信技术结合的信息传输加密的方法 | |
| Harun et al. | Hybrid m-ary in braided single stage approach for multiphoton quantum secure direct communication protocol | |
| Bebrov et al. | Quantum approach to the information privacy in smart grid | |
| CN113890735A (zh) | 基于量子密钥分发的大质数累乘对称加密方法 | |
| CN114172637B (zh) | 基于量子分发的多波排序安全通信方法 | |
| CN114257314B (zh) | 基于多方安全计算的量子加密通信方法 | |
| Henge et al. | Secure keys data distribution based user-storage-transit server authentication process model using mathematical post-quantum cryptography methodology. | |
| CN114172641B (zh) | 探测驱动的双工双向量子加密通信方法 | |
| Al-Darwbi et al. | QKeyShield: A practical receiver-device-independent entanglement-swapping-based quantum key distribution | |
| CN113949506B (zh) | 基于量子分发波形共享的安全通信方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |