【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子密钥分发安全监控,特别涉及基于连续变量量子密钥分发系统的接收端本振光安全监控,尤其是一种对于连续变量量子密钥分发系统的本振光的脉冲时域信息以及波长的安全监控技术。
技术介绍
随着CV-QKD技术的不断完善,目前正在向实用化的方向不断前进。虽然CV-QKD在理论上是无条件安全的,但是在实际系统中由于器件不完善等因素仍然存在安全性问题。CV-QKD系统中的信号测量采用零差或外差探测,需要本振光需要与信号光复用在同一根光纤中传输。理论安全性证明中通常认为本振光是安全的,但是在实际中,窃听者可以通过对本振光的操作使系统产生安全性漏洞。这些操作包括改变本振光的强度,脉冲形状,以及波长,从而改变参数估计得到过噪声大小,隐藏窃听者的攻击行为。CV-QKD系统中Alice将高斯分布的密钥加载在光场的正则分量上,Bob利用零差或外差探测获得正则分量的测量值。平衡探测需要本振光与信号光进行干涉,CV-QKD系统中通常由Alice产生一路经典的本振光与量子化的信号光复用在同一根光纤中发送给Bob。Bob在接收端通过零差或外差探测对加载光场正则分量的密钥信息进行探测,利用测量结果进行参数估计,得到安全码率即每个信号光脉冲中最多包含的信息量,如果安全码率小于零,可以认为本次密钥分发是不安全的可能存在窃听。由于量子力学保证的安全性,窃听者在对密钥信息进行窃听的过程中必然会引入额外噪声,在参数估计的过程将会被通信双方察觉。然而在光纤中传输的本振光是经典信号,很轻易就会被窃听者操作,窃听者可以通过改变本振光来改变Bob的测量结果,使通信双方得到错误的参数估计结果,从而 ...
【技术保护点】
一种适用于连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于,包括三个步骤:步骤1:通过对本振光进行分束操作获取用于安全监控的监控信号。步骤2:本振光脉冲监控,通过对本振光监控信号进行高精度实时测量获得本振光的时域信息。步骤3:本振光波长监控,通过对光纤光栅后的本振光监控信号进行测量,对比本振光脉冲监控的结果获得本振光波长的变化。上述步骤按顺序进行。
【技术特征摘要】
1.一种适用于连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于,包括三个步骤:步骤1:通过对本振光进行分束操作获取用于安全监控的监控信号。步骤2:本振光脉冲监控,通过对本振光监控信号进行高精度实时测量获得本振光的时域信息。步骤3:本振光波长监控,通过对光纤光栅后的本振光监控信号进行测量,对比本振光脉冲监控的结果获得本振光波长的变化。上述步骤按顺序进行。2.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于,所述步骤1包括如下步骤:步骤1ABob对接收的本振光进行分束操作,一路用作零差或外差探测,一路进行本振光安全监控;步骤1BBob对监控信号进行分束操作,一路用于检测本振光脉冲的时域信息,一路用于本振光的波长监控。3.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于:所述步骤1A行的分束操作为不平衡分束,推荐使用10/90的比例关系,将90%的本振光用于平衡探测,10%的本振光用于安全监控;所述步骤1B行的分束操作的比例关系可以为任意值,推荐使用50/50的比例关系。4.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于,所述步骤2包括如下步骤:步骤2A:Bob使用高灵敏度的光电探测器将本振光信号转化为电信号;步骤2B:Bob将光电二极管输出的电信号进行低噪声放大;步骤2C:Bob用高速高精度的数据采集卡采集光电流得到本振光脉冲的时域信息。5.根据权利要求2所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于:所述步骤2C中获取的时域信息包括光脉冲的时间间隔以及幅值的均值和方差。6.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于,所述步骤3包括如下步骤:步骤3A:监控信号通过一个光纤光栅;步骤3B:Bob使用高灵敏度的光电探测器将监控信号转化为电信号;步骤3C:Bob将光电二极管输出的电信号进行低噪声放大;步骤3D:Bob用高速高精度的数据采集卡采集光电流得到波长监控信号的时域信息。步骤3E:Bob将步骤2C得到的结果与步骤3D中得到的结果对比分析本振光波长的变化。7.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特征在于:所述步骤3D中获取的时域信息包括光脉冲的时间间隔以及幅值的均值和方差。8.根据权利要求1所述的连续变量量子密钥分发的本振光安全监控方法,其特...
【专利技术属性】
技术研发人员:张一辰,郭弘,喻松,赵一甲,李政宇,
申请(专利权)人:北京邮电大学,北京大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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