【技术实现步骤摘要】
基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统
本专利技术涉及身份认证系统,具体涉及一种基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,属于安全认证
技术介绍
基于物理不可克隆函数(PUF)的认证系统具有非常好的安全性,在下一代安全认证技术中有广阔的应用前景。BorisSkoric等在光学PUF的基础上提出了使用量子态读出PUF(QR-PUF)的量子认证方法,由于同时使用了量子不可克隆性和PUF的物理不可克隆性,这种量子认证方法将比传统光学PUF具有更高的安全性。S.A.Goorden等在BorisSkoric的工作基础上设计了使用空间光调制器调制相位信息产生高维量子态进行量子认证的方法,这种方法由于只调制了高维量子态的相位信息,没有能够充分利用光学PUF中丰富的与偏振相关的模式信息,因此设计一种能够更充分的利用PUF中模式信息的认证系统很有必要。
技术实现思路
为了克服现有量子身份认证系统没有充分利用光学PUF钥匙中模式信息的问题,本专利技术设计了基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,该系统使用矢量光生成系统对高维量子光进行偏振和相位同时编码的方式照射光学PUF钥匙,能够更充分的利用光学PUF钥匙中的模式信息,提升认证的安全性。本专利技术的技术方案如下:基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,其特征在于包括:脉冲激光光源和沿脉冲激光光源照射方向依次设置的衰减片组、扩束镜、矢量光场生成系统、分光棱镜,沿分光棱镜的直射光方向放置光学PUF钥匙,沿分光棱镜的折射光方向设置有相机;所述脉冲激光光源,用于发出光脉冲;所述衰减片组,用于对光脉冲能量衰减的衰减片组;所 ...
【技术保护点】
1.基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,其特征在于包括:脉冲激光光源(1)和沿脉冲激光光源(1)照射方向依次设置的衰减片组(2)、扩束镜(3)、矢量光场生成系统(4)、分光棱镜(5),沿分光棱镜(5)的直射光方向放置光学PUF钥匙(6),沿分光棱镜(5)的折射光方向设置有相机(7);所述脉冲激光光源(1),用于发出光脉冲;所述衰减片组(2),用于对光脉冲能量衰减;所述矢量光场生成系统(4),用于对弱相干光同时进行相位和偏振编码;所述相机(7),用于对散斑成像。
【技术特征摘要】
1.基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,其特征在于包括:脉冲激光光源(1)和沿脉冲激光光源(1)照射方向依次设置的衰减片组(2)、扩束镜(3)、矢量光场生成系统(4)、分光棱镜(5),沿分光棱镜(5)的直射光方向放置光学PUF钥匙(6),沿分光棱镜(5)的折射光方向设置有相机(7);所述脉冲激光光源(1),用于发出光脉冲;所述衰减片组(2),用于对光脉冲能量衰减;所述矢量光场生成系统(4),用于对弱相干光同时进行相位和偏振编码;所述相机(7),用于对散斑成像。2.如权利要求1所述的基于偏振和相位同时编码的量子身份认证系统,其特征在于:所述量子身份认证系统在实施时包括注册和认证两个过程,其中:注册时,脉冲激光光源(1)发出的光脉冲经过衰减片组(2)后被衰减,得到弱相干光光束;该弱相干光经过扩束镜(3)后被扩束,扩束后的光经过矢量光生成系统(4)进行偏振和相位的编码;将编码后的光照射到光学PUF钥匙(6)上产生散射,散射光经过分光棱镜(5)反射后照射到相机(7)上,使用相机(7)采集散斑图样;通过随机改变矢量光生成系统(4)对光的编码方式,并使用相机(7)记录对应的散斑,组成激励-响应对,并存储形成激励-响应对数据库,完成对光学PUF钥匙(6)的注册过程;注册后的光学PUF钥匙(6)分发给用户,用户使用分发的光学PUF钥匙(6)进行身份认证;用户使用光学PUF钥匙(6)进行认证时,在激励-响应对数据库中随机挑选激励加载到矢量光生成系统(4)上,光照射到PUF钥匙(6)上产生散斑,使用相机(7)采集散斑,再将采集到的该散斑与挑选的激励-响应...
【专利技术属性】
技术研发人员:王丕东,李沫,陈飞良,姚尧,张丽君,李倩,黄锋,李栋,张健,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院电子工程研究所,
类型:发明
国别省市:四川,51
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