專利名稱：雙向量子密鑰產生接收裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及密鑰產生裝置，具體涉及一種量子密鑰裝置。
背景技術：
密碼術作為保障通信安全的一種重要手段，一直被通信領域所關注和不斷發展， 而由于經典密鑰所存在的無法保證無條件安全性的弊端，量子密鑰作為一種新興的密碼術 正在逐步占領通信安全領域的最高點；量子力學中的測不準原理和量子不可克隆性定理在 理論上保證了量子密鑰的無條件安全性，用量子密鑰給信息加密，在理論上是不可被破取 的；通信雙方能夠很容易的發現竊聽者并終止此次通信；而信息加密過程就要靠量子密鑰 產生和分發系統來實現。量子密鑰的產生速率是量子密鑰系統的一個關鍵因素，它直接關 系到能否對信息進行有效加密，并且對能不能形成更為復雜的加密體系，能否進一步提高 其加密安全性有著深遠意義。目前的量子密鑰系統，普遍都存在密鑰產生速率不夠高的缺 點，而廣大科研人員都在努力尋找著提高密鑰產生速率的方法，主要有(1)真正單光子源 的尋找，實驗中用的光源通常是具有泊松分布的高度衰減激光脈沖，而實現真正單光子源 是提高量子比特率，使量子保密通信走向實用化的關鍵；實現理想單光子非常困難。(2)通 信協議的改進，但在改進協議以為獲得更高的密鑰傳輸速率的同時可能會導致安全性能的 削弱。(3)在信號處理上等相關技術層面上，利用交織技術和差值技術擴展隨機序列從而達 到增加密鑰速率的方法，并沒有在本質上提高密鑰速率。(4)其他諸如通過減少光纖損耗、 色散、脈沖寬度、單光子探測器的暗計數來降低誤碼率，增加密鑰產生量的方法顯然也不能 從根本上解決問題。
實用新型內容本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種密鑰產生速率更高，更加安全的雙 向量子密鑰產生接收裝置。本實用新型是通過以下技術方案實現的雙向量子密鑰產生接收裝置，由至少兩個量子密碼收發一體機組成，所述至少兩 個量子密碼收發一體機通過傳輸信道連接在一起。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述量子密碼收發一體機包括量子信道的發射裝置 和接收裝置，同步信道的發射裝置和接收裝置，量子信道的發射裝置和接收裝置和同步信 道的發射裝置和接收裝置分別通過用于選擇性地控制光傳輸通道，使之能夠在路徑上相互 區別，并且使不同端口入射的光從分別對應的不同端口出射的光路徑選擇器件相連。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述的光路徑選擇器件為光環行器。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述的光路徑選擇器件為波分復用器。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述的光路徑選擇器件為光柵。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述的傳輸通道為至少一條光纖。雙向量子密鑰產生接收裝置，所述的傳輸通道為自由空間。
3[0012]雙向量子密鑰產生裝置基于量子密碼收發一體機，每一套系統都含有獨立的發射 方和接收方，任何一套系統都可以和其余的系統相連。區別于普通的單向系統，即每套系統 只能在發射方或接收方中選擇一個而且只能是一個角色擔當，每一套雙向系統都可以同時 作發射方和接收方，即對于任何一套系統，其發射和接收是完全獨立進行的，兩者之間不會 相互影響制約，這就相當于在任一組通信方的任一套設備中，時刻都在進行發射和接收兩 個過程，這樣就能在相同的時間內產生比原來單向系統多1倍的密鑰量，因此提高了密鑰 產生速率，能夠實現更復雜的加密體系。
圖1為裝置示意簡圖。圖2為一種典型的光路徑選擇器。圖3為裝置結構示意框圖。
具體實施方式
參見圖1、2、3所示。雙向量子密鑰產生接收裝置，包括量子密碼收發一體機，量子密碼收發一體機包 括量子信道的發射裝置102、202和接收裝置101、201，量子信道的發射裝置102、202對應有 端口 112、212，量子信道的接收裝置101、201對應有端口 111、211 ；還包括同步信道的發射 裝置106、206和接收裝置107、207，同步信道的發射裝置106、206對應有端口 114、214，同 步信道的接收裝置107、207對應有端口 115、215。量子信道的發射裝置102、202和接收裝 置101、201和同步信道的發射裝置106、206和接收裝置107、207分別通過光路徑選擇器件 103、203、105、205連接，裝置由兩個量子密碼收發一體機構成，兩個量子密碼收發一體機通 過傳輸信道301連接在一起。傳輸信道301為光纖。在雙向運行過程中，用戶甲的量子信道發射裝置102發出特定的信號光，從112 口 進入，通過光路徑選擇器件103由端口 113發出；相同的，同步信道發射裝置106的同步光 經過105由端口 116發出，經過傳輸信道301 ；到達用戶乙時，信號光通過裝置203達到用 戶乙的量子信道接收裝置201，同步光通過裝置205達到用戶乙的經典接收裝置207 ；以上 所列是一個單向過程，而在本實用新型中，于此同時，用戶乙也像用戶甲一樣從他自己的發 射裝置202和206發出信號光和同步光，通過傳輸信道分別達到用戶甲的接收裝置101和 107;即雙方在發射光信號的同時也在接收從對方發射過來的光信號，本實用新型強調的是 這個發射和接收過程是同時進行而且相互獨立的，區別于其他的，在接收同時不能發射或 是在發射同時不能接收的單向密鑰裝置。對于多用戶系統，在每套設備中裝上線路選擇系統，即用來選擇與另外任意一個 用戶相連產生密鑰的節點號，即可實現任意兩點之間的通信。實施例2傳輸信道301是自由空間。其余同實施例1。實施例3在光纖中傳播時，可用獨立的兩根光纖分別作為量子信道和同步信道作為傳輸， 或是通過波分復用器將信號光和同步光耦合，經過單根光纖傳輸，到達用戶乙時，再用一個波分復用器將兩束光分離成信號光和同步光，用戶甲和乙所選取的波分復用器須保持一 致，從而保證雙方光信號的波長相同。其余同實施例1。
權利要求雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于由至少兩個量子密碼收發一體機組成，所述至少兩個量子密碼收發一體機通過傳輸信道連接在一起。
2.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述量子密碼收發 一體機包括量子信道的發射裝置和接收裝置，同步信道的發射裝置和接收裝置，量子信道 的發射裝置和接收裝置和同步信道的發射裝置和接收裝置分別通過用于選擇性地控制光 傳輸通道，使之能夠在路徑上相互區別，并且使不同端口入射的光從分別對應的不同端口 出射的光路徑選擇器件相連。
3.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述的光路徑選擇 器件為光環行器。
4.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述的光路徑選擇 器件為波分復用器。
5.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述的光路徑選擇 器件為光柵。
6.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述的傳輸通道為 至少一條光纖。
7.根據權利要求1所述的雙向量子密鑰產生接收裝置，其特征在于所述的傳輸通道為 自由空間。
專利摘要本實用新型涉及雙向量子密鑰產生接收裝置，由至少兩個量子密碼收發一體機組成，所述至少兩個量子密碼收發一體機通過傳輸信道連接在一起。量子密碼收發一體機包括量子信道的發射裝置和接收裝置，同步信道的發射裝置和接收裝置，量子信道的發射裝置和接收裝置和同步信道的發射裝置和接收裝置分別通過用于選擇性地控制光傳輸通道，使之能夠在路徑上相互區別，并且使不同端口入射的光從分別對應的不同端口出射的光路徑選擇器件相連。本實用新型提供了一種密鑰產生速率更高，更加安全的雙向量子密鑰產生接收裝置。
文檔編號H04L9/08GK201623718SQ201020112228
公開日2010年11月3日 申請日期2010年2月4日 優先權日2010年2月4日
發明者彭承志, 潘建偉, 陳增兵, 陳濼侃, 陳騰云 申請人:安徽量子通信技術有限公司