光子通信方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种光子通信方法及装置。所述方法应用于发送端设备，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；将所述第一局域波包序列通过所述第一信道依次发送给所述接收端设备，并接收所述接收端设备根据第二预设规则对本次发送操作进行第一安全检测的检测结果；当所述检测结果指示所述第一安全检测通过，将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备。本发明专利技术实现了通过量子信道来传输有效信息，减少了光子在量子信道中传播的损耗。

【技术实现步骤摘要】
光子通信方法及装置
本专利技术实施例涉及移动通信
，尤其涉及一种光子通信方法及装置。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，人们的工作与生活已经高度信息化，尤其是对远程通信依赖度逐渐提高，使得对通信安全有了更高的要求。目前，在通信安全方面，有这多种多样的加密方法，然而，任何加密方法难以实现绝对安全。比如，常用的“一次一密”算法，在流密码当中使用与消息长度等长的随机密钥，密钥本身只使用一次；理论上讲，此方法的安全程度较高，然而，前提是密钥不能落入他人之手，因此，传输密钥的过程给了窃听者可乘之机。为了解决上述问题，基于量子力学中的加密算法应运而生。该算法通过量子密钥分配，将经典的“一次一密”通过量子态传送。由于量子态载码的一些优良性质，使得密码本的传输安全性有了极大的提高。然而，量子密钥实质上只起到了传输密码本的作用，并没有真正通过量子信道来传输有效信息，因此，如何通过量子信道来传输有效信息成为一个亟待解决的问题。在这样的背景下，量子安全直接通信方案应运而生。现有量子安全直接通信技术中，为了使通信协议服务于安全性检测，一般被设计成两步来回的形式，这样在实际通信时无疑增大了载体的损耗；另外，现有的通信载体量子态多是基于光子的偏振，且使用的态大多是非正交态，再者，现有的量子通信安全协议在理论上很完善，然而实现还存在一些障碍。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光子通信方法及装置，以实现通过量子信道来传输有效信息。一方面，本专利技术实施例提供一种光子通信方法，应用于发送端设备，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；将所述第一局域波包序列通过所述第一信道依次发送给所述接收端设备，并接收所述接收端设备根据第二预设规则对本次发送操作进行第一安全检测的检测结果；当所述检测结果指示所述第一安全检测通过，将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备。另一方面，本专利技术实施例提供一种光子通信方法，应用于接收端设备，所述接收端设备与发送端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：接收所述发送端设备通过所述第一信道发送的第一局域波包序列；所述第一局域波包序列为所述发送端设备根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码得到的；所述待发送的信息序列进行编码后还包括第二局域波包序列；根据第二预设规则，对所述发送端设备的本次发送操作进行第一安全检测；当所述第一安全检测通过，向所述发送端设备发送检测结果，并接收所述发送端设备通过所述第二信道发送的所述第二局域波包序列。另一方面，本专利技术实施例提供一种光子通信装置，应用于发送端设备，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述装置包括：编码模块，用于根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；第一发送模块，用于将所述第一局域波包序列通过所述第一信道依次发送给所述接收端设备，并接收所述接收端设备根据第二预设规则对本次发送操作进行第一安全检测的检测结果；第二发送模块，用于当所述检测结果指示所述第一安全检测通过，将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备。另一方面，本专利技术实施例提供一种光子通信装置，应用于接收端设备，所述接收端设备与发送端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述装置包括：第一接收模块，用于接收所述发送端设备通过所述第一信道发送的第一局域波包序列；所述第一局域波包序列为所述发送端设备根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码得到的；所述待发送的信息序列进行编码后还包括第二局域波包序列；检测模块，用于根据第二预设规则，对所述发送端设备的本次发送操作进行第一安全检测；第二接收模块，用于当所述第一安全检测通过，向所述发送端设备发送检测结果，并接收所述发送端设备通过所述第二信道发送的所述第二局域波包序列。另一方面，本专利技术实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器、总线以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述光子通信方法中的步骤。再一方面，本专利技术实施例还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述光子通信方法中的步骤。本专利技术实施例提供的光子通信方法及装置，发送端设备通过对待发送的信息序列进行编码，得到包括第一局域波包序列和第二局域波包序列的光子，且首先将光子中的第一局域波包序列通过发送端设备与接收端设备之间的第一信道依次发送给所述接收端设备，并在所述接收端设备对本次发送操作进行第一安全检测通过之后，确认不存在窃听者的情况，再将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备；通过将一个光子态分成两个局域波包序列，而两个局域波包序列在传输过程中不同时暴露在信道中，使得窃听者无法同时探测一个光子态的两个局域波包序列，窃听者如果只探测到一个局域波包序列将无法获取光子态中传递的信息。本专利技术实现了在保证安全通信的前提下，通过量子信道来传输有效信息，减少了光子在量子信道中传播的损耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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为本专利技术实施例提供的光子通信方法的流程示意图之一；图2为本专利技术实施例提供的光子通信方法的流程示意图之二；图3为本专利技术实施例的具体示例的场景示意图；图4为本专利技术实施例的具体示例的方法流程图之一；图5为本专利技术实施例的具体示例的方法流程图之二；图6为本专利技术实施例提供的光子通信装置的结构示意图之一；图7为本专利技术实施例提供的光子通信装置的结构示意图之二；图8为本专利技术实施例提供的电子设备的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1示出了本专利技术实施例提供的一种光子通信方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例提供的光子通信方法，应用于发送端设备，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接，所述方法具体包括以下步骤：步骤101，根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列。其中，发送端设备包括两个发射源，两个发射源分别用于发射不同态的光子(即量子)；待发送的信息序列进行编码后，得到光子的态分别相位为正的第一光子和相位为负的第二光子；而每个光子又包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；第一光子和第二光子均可通过第一局域波包序列和第二局域波包序列来表示。发送端设备获取待发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光子通信方法，应用于发送端设备，其特征在于，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；将所述第一局域波包序列通过所述第一信道依次发送给所述接收端设备，并接收所述接收端设备根据第二预设规则对本次发送操作进行第一安全检测的检测结果；当所述检测结果指示所述第一安全检测通过，将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备。

【技术特征摘要】
1.一种光子通信方法，应用于发送端设备，其特征在于，所述发送端设备与接收端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码，得到待发送的光子序列，所述光子包括第一局域波包序列和第二局域波包序列；将所述第一局域波包序列通过所述第一信道依次发送给所述接收端设备，并接收所述接收端设备根据第二预设规则对本次发送操作进行第一安全检测的检测结果；当所述检测结果指示所述第一安全检测通过，将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端设备包括第一储存环；所述将所述第二局域波包序列通过所述第二信道依次发送给所述接收端设备的步骤之前，所述方法包括：将所述第二局域波包序列存储在所述第一储存环中。3.一种光子通信方法，应用于接收端设备，其特征在于，所述接收端设备与发送端设备之间通过第一信道以及第二信道通信连接；其中，所述方法包括：接收所述发送端设备通过所述第一信道发送的第一局域波包序列；所述第一局域波包序列为所述发送端设备根据第一预设规则，对待发送的信息序列进行编码得到的；所述待发送的信息序列进行编码后还包括第二局域波包序列；根据第二预设规则，对所述发送端设备的本次发送操作进行第一安全检测；当所述第一安全检测通过，向所述发送端设备发送检测结果，并接收所述发送端设备通过所述第二信道发送的所述第二局域波包序列。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据第二预设规则，对所述发送端设备的本次发送操作进行第一安全检测的步骤，包括：抽取一预设数目的检测组，每个所述检测组中包括至少三个所述第一局域波包序列；对于每个所述检测组，获取所述检测组中的第一局域波包序列的发送时间以及到达所述接收端设备的检测门的到达时间；所述发送时间为所述第一局域波包序列从所述发送端设备发出的时间；当判断所述发送时间以及所述到达时间满足预设条件，确定对所述检测组的安全检测通过；当对每个所述检测组的安全检测全部通过时，确认所述第一安全检测通过。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述判断所述发送时间以及所述到达时间满足预设条件的步骤，包括：确定所述检测组中的每两个相邻第一局域波包序列的发送时间差、到达时间差以及，每个所述第一局域波...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙桂鲁，殷柳国，叶张东，朱坤托，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11