一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统，本发明专利技术采用基站作为移动通信终端的中继，使得两个不安装量子密钥分发设备的移动通信终端能够通过基站实现基于BB84的量子通信。本发明专利技术针对不同的应用场景提出基于基站的移动通信方案，极大地提高了手机等移动终端间的通信安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统
本专利技术涉及量子通信领域，尤其涉及一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统。
技术介绍
量子密钥分发(QKD)基于量子力学的基本原理，其传递的量子密钥是无法破解的，具有无条件的安全性，其安全性远高于目前基于数论难解问题构建的RSA等密码体制。现有技术中，用到量子密钥分发(QKD)技术实现量子通信的场景很多，但都是基于通信双方安装QKD设备而实现的。但是对于一些尺寸较小的移动通信终端，例如手机等，由于QKD设备的尺寸较大，价格较高，因此目前还未能将QKD设备集成到这类小型通信终端中，因此，手机等小型移动通信终端设备之间传输的信息依然面临较大的安全性威胁。如何在手机等小型移动通信终端设备不集成QKD设备的情况下，使手机等小型移动通信终端接入量子通信保密网络，这是本领域的一个技术难题。
技术实现思路
专利技术目的：为解决上述技术问题，本专利技术提出一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统。技术方案：本专利技术以基站作为两个不安装QKD设备的移动通信终端的中继，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于基站的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述方法实施在通过同一基站接入互联网的两个移动通信终端之间，包括以下步骤：/n(1)在移动通信终端上设置真随机数发生器，在基站设置量子密钥分发设备，包括单光子发射模块和单光子检测模块；/n(2)两个移动通信终端以基站为中继进行基于BB84协议的量子密钥分发：/n发送方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，并将第一真随机数序列发送给单光子发射模块；单光子发射模块根据第一真随机数序列向单光子检测模块发送相应偏振态的光子；/n接收方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择测量基的第二真随机数序列，并将...

【技术特征摘要】
1.一种基于基站的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述方法实施在通过同一基站接入互联网的两个移动通信终端之间，包括以下步骤：
(1)在移动通信终端上设置真随机数发生器，在基站设置量子密钥分发设备，包括单光子发射模块和单光子检测模块；
(2)两个移动通信终端以基站为中继进行基于BB84协议的量子密钥分发：
发送方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，并将第一真随机数序列发送给单光子发射模块；单光子发射模块根据第一真随机数序列向单光子检测模块发送相应偏振态的光子；
接收方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择测量基的第二真随机数序列，并将第二真随机数序列发送给单光子检测模块；单光子检测模块根据第二真随机数序列选择相应测量基对接收到的光子进行测量，将得到光子偏振态信息反馈给接收方移动通信终端；
(3)接收方移动通信终端通过经典信道将测量基序列告诉发送方移动通信终端，发送方移动通信终端通过经典通信告诉接收方移动通信终端哪些是正确的测量基序列，通过协商后两个移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后两个移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。


2.根据权利要求1所述的一种基于基站的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述移动通信终端与基站配置有同样的密钥池，移动通信终端与基站每次通信时按照预先约定的方式从密钥池中选择相应的随机数序列作为本次通信的对称密钥以进行保密通信。


3.一种基于基站的移动通信终端量子通信系统，其特征在于，包括部署有量子密钥分发设备的基站和通过所述基站接入互联网的至少两个配置有真随机数发生器的移动通信终端；所述基站覆盖范围内的任意两个移动通信终端通过权利要求1至2任意一项所述的方法进行量子通信。


4.一种基于基站的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述方法实施在通过不同基站接入互联网的两个移动通信终端之间，而所述两个基站之间通过光纤串联若干量子中继器以形成所述两个基站间的量子信道；所述方法包括以下步骤：
(1)在移动通信终端上设置真随机数发生器，在基站设置量子密钥分发设备，包括单光子发射模块和单光子检测模块；
(2)两个移动通信终端通过所述两个基站和两个基站间的量子信道进行基于BB84协议的量子密钥分发，包括步骤：
发送方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，并将第一真随机数序列发送给发送方基站的单光子发射模块；发送方基站的单光子发射模块根据第一真随机数序列通过量子信道向接收方基站的单光子检测模块发送相应偏振态的光子；
接收方移动通信终端通过相应真随机数发生器生成用于选择测量基的第二真随机数序列，并将第二真随机数序列发送给接收方基站的单光子检测模块；接收方基站的单光子检测模块根据第二真随机数序列选择相应测量基对接收到的光子进行测量，将得到光子偏振态信息反馈给接收方移动通信终端；
(3)接收方移动通信终端通过经典信道将测量基序列告诉发送方移动通信终端，发送方移动通信终端通过经典通信告诉接收方移动通信终端哪些是正确的测量基序列，通过协商后两个移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后两个移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。


5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：富尧，钟一民，王泽军，
申请(专利权)人：南京如般量子科技有限公司，如般量子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32