量子加密微波接力通信系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种量子加密微波接力通信系统及方法，终端站一、中继站和终端站二；终端站一用于使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，并将密钥e1发送给中继站；中继站用于使用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，并且使用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，中继站还用于将密钥e2发送给终端站二；终端站二用于使用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k；密钥k1由终端站一与中继站通过量子密钥分配终端产生；密钥k2由终端站二与中继站通过量子密钥分配终端产生。最后终端站一和终端站二拥有了相同的密钥k，上述过程完成了密钥k的中继。本发明专利技术对密钥进行接力传递，实现了由终端站一将密钥k传递给终端站二。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种接力通信系统及方法，尤其涉及一种量子加密微波接力通信系统及方法。
技术介绍
由于微波通信的主要方式是视距通信，超过视距以后需要中继转发。一般说来，由于地球曲面的影响以及空间传输的损耗，每隔一定距离就需要设置中继站，将电波放大转发而延伸。这种通信方式，也称为微波中继通信或称微波接力通信。一个完整的长途传输微波系统由终端站，枢纽站，分路站及若干中继站组成，量子光自由空间传输也是视距通信，空间传输的损耗过大时也需要密钥中继，如图1所示。中继站，枢纽站，分路站都具有中继的功能，可以延长传输距离。终端站、中继站、枢纽站、分路站都由微波通信设备和量子密钥分配终端组成。量子密钥中继不同于微波站数据中继，微波站中继是对信号进行放大转发的，量子密钥中继是密钥的接力，它们需要结合在一起完成数据中继过程的加密保护，现有微波通信技术中还没有针对量子密钥的中继方案。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种量子加密微波接力通信系统及方法。本专利技术通过在微波通信系统中对量子密钥进行接力传递，实现了量子密钥中继，继而实现微波中继数据的加密保护。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：量子加密微波接力通信
系统，终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；其特征在于：终端站一用于使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，并将密钥e1发送给中继站；中继站用于使用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，并且使用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，中继站还用于将密钥e2发送给终端站二；终端站二用于使用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)；密钥k1由终端站一与中继站通过量子密钥分配终端产生；密钥k2由终端站二与中继站通过量子密钥分配终端产生；当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据并将加密数据发给中继站；中继站用于将收到的加密数据转发给终端站二；终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据。最后终端站一和终端站二拥有了相同的密钥k，上述过程完成了密钥k的中继，实现了由终端站一将密钥k传递给终端站二，这样就完成了密钥中继与数据的加解密过程。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述中继站是具有中继功能的中继站、枢纽站和/或分路站。为了实现上述技术目的，本专利技术采用的另一种技术方案为：量子加密微波接力通信方法，包括终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；其特征在于包括以下步骤：1)终端站一与中继站通过量子密钥分配终端生产相同的密钥k1；2)终端站二与中继站通过量子密钥分配终端生产相同的密钥k2；3)当终端站一有密钥k需要传递给终端站2时，首先终端站一使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，然后终端站一将密钥e1发送给中继站；4)中继站用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，中继站再用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，然后中继站将密钥e2发送给终端站二；5)终端站二用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)，使终端站一与终端站二拥有了相同的密钥k；6)当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据，然后将加密数据发给中继站，中继站收到加密数据后直接转发给终端站二，终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据。这样就完成了密钥中继与数据的加解密过程。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述中继站是具有中继功能的中继站、枢纽站和/或分路站。最后终端站一和终端站二拥有了相同的密钥k，上述过程完成了密钥k的中继，实现了由终端站一将密钥k传递给终端站二。量子密钥中继不同于微波站数据中继，它不是对信号进行放大转发，而是对密钥进行接力传递。本专利技术中的中继站可以是就有中继功能的中继站，枢纽站，分路站。本专利技术中量子密钥中继不同于微波站数据中继，不是对信号进行放大转发，而是对密钥进行接力传递，最后终端站一和终端站二拥有了相同的密钥k，完成了密钥k的中继。附图说明图1是现有技术中微波接力通信系统结构示意图；图2为本专利技术的结构示意图。图3为本专利技术的微波通信设备与量子密钥分配终端的组合结构示意图。具体实施方式实施例1如图2和图3所示，本量子加密微波接力通信系统，包括终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；终端站一用于使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，并将密钥e1发送给中继站；中继站用于使用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，并且使用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，中继站还用于将密钥e2发送给终端站二；终端站二用于使用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)；密钥k1由终端站一与中继站通过量子密钥分配终端产生；密钥k2由终端站二与中继站通过量子密钥分配终端产生。最后终端站一和终端站二拥有了相同的密钥k，上述过程完成了密钥k的中继；当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据并将加密数据发给中继站；中继站用于将收到的加密数据转发给终端站二；终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据。所述中继站是具有中继功能的中继站、枢纽站和/或分路站。如图3所示，微波通信设备与量子密钥分配终端的组合，微波通信设备之间通过微波通信，量子密钥分配终端通过光自由空间方式进行。量子密钥分
配完成后将密钥交给微波通信设备用于数据加解密。实施例2参见图2，本量子加密微波接力通信方法，包括终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；包括以下步骤：1)终端站一与中继站通过量子密钥分配终端生产相同的密钥k1；2)终端站二与中继站通过量子密钥分配终端生产相同的密钥k2；3)当终端站一有密钥k需要传递给终端站2时，首先终端站一使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，然后终端站一将密钥e1发送给中继站；4)中继站用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，中继站再用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，然后中继站将密钥e2发送给终端站二；5)终端站二用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)，终端站一与终端站二拥有了相同的密钥k；6)当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据，然后将加密数据发给中继站，中继站收到加密数据后直接转发给终端站二，终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据，这样就完成了密钥中继与数据的加解密过程。所述中继站是具有中继功能的中继站、枢纽站和/或分路站。如图3所示，微波通信设备与量子密钥分配终端的组合，微波通信设备之间通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种量子加密微波接力通信系统，包括终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；其特征在于：终端站一用于使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，并将密钥e1发送给中继站；中继站用于使用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，并且使用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，中继站还用于将密钥e2发送给终端站二；终端站二用于使用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)；密钥k1由终端站一与中继站通过量子密钥分配终端备产生；密钥k2由终端站二与中继站通过量子密钥分配终端产生；当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据并将加密数据发给中继站；中继站用于将收到的加密数据转发给终端站二；终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据。

【技术特征摘要】
1.一种量子加密微波接力通信系统，包括终端站一、中继站和终端站二；终端站一、中继站和终端站二均由微波通信设备和量子密钥分配终端组成；其特征在于：终端站一用于使用密钥k1对密钥k进行加密运算生成密钥e1，e1＝E(k1,k)，并将密钥e1发送给中继站；中继站用于使用密钥k1对密钥e1进行解密运算生成密钥k，k＝D(k1,e1)，并且使用密钥k2对密钥k进行加密运算生成密钥e2，e2＝E(k2,k)，中继站还用于将密钥e2发送给终端站二；终端站二用于使用密钥k2对密钥e2进行解密运算生成密钥k，k＝D(k2,e2)；密钥k1由终端站一与中继站通过量子密钥分配终端备产生；密钥k2由终端站二与中继站通过量子密钥分配终端产生；当终端站一有数据需要发给终端站二时，终端站一用密钥k对数据进行加密得到加密数据并将加密数据发给中继站；中继站用于将收到的加密数据转发给终端站二；终端站二得到加密数据后用密钥k对加密数据进行解密，得到明文数据。2.根据权利要求1所述的量子加密微波接力通信系统，其特征在于：所述中继站是具有中继功能的中继站、枢纽站和/或分路站。3.一种量子加密微波接力通信方法，包括终端站一、中继站和终端站二；...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗春华，张启发，王立霞，吕利影，刘云，赵义博，韩正甫，
申请(专利权)人：安徽问天量子科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34