随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法及系统，包括：步骤S1：将每一主密钥子单元分别生成会话密钥；步骤S2：将多个会话密钥分别分成多组；步骤S3：根据选择加密密钥信息，选择将明文信息调制在相位或者幅度之上；根据相应的加密密钥进行移相或者是调幅，再根据伪装密钥对另一个未调制的维度进行伪装加密；步骤S4：当接收端接收到加完密的量子态之后，将主密钥分成一个或者多个部分，算出各解密密钥。步骤S5：接收端根据解密密钥对收到的量子态进行相位和幅度还原，获取量子噪声密码通信结果信息。本发明专利技术将发送量子态的相位和幅度都进行了调制，使得传输量子态更为复杂，量子噪声能够起到更好的掩护作用。

【技术实现步骤摘要】
随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法及系统
本专利技术涉及量子噪声密码通信
，具体地，涉及一种随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法及系统，尤其涉及一种新型基于随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法。
技术介绍
随着信息技术的不断发展，信息传输的手段越来越多种多样，人们能够传输的信息内容也越来越丰富，这就使得信息的暴露会给个人，团体甚至是整个社会带来巨大的影响。因此，人们对于信息传输安全性的问题也越来越重视。但是现阶段，人们多通过增加计算复杂度的方式来提升加密后信息的安全性。而随着计算机，特别是量子计算机的不断发展，计算机的计算力大幅提升，这种依靠计算复杂度的加密方式正在变得越来越不安全。为了解决人们对于量子计算机不断发展而产生的通信安全担忧，量子密码通信因其极高的安全性，越来越被人们所重视。人们常说的量子密码通信，通常狭义上指的是量子密钥分发，而量子密钥分发研究主要分为两类，一类是基于单光子编解码与检测的离散变量量子密钥分发协议，一类是基于正则分量连续编解码与相干检测的连续变量量子密钥分发协议。两种密钥分发方法各有优缺点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，包括：/n步骤S1：发送端和接收端共享一串主密钥，通信开始时，发送端将主密钥分成一个或者多个主密钥子单元，将每一主密钥子单元分别生成会话密钥；/n步骤S2：将多个会话密钥分别分成多组；/n步骤S3：根据选择加密密钥信息，选择将明文信息调制在相位或者幅度之上；/n根据相应的加密密钥进行移相或者是调幅，再根据伪装密钥对另一个未调制的维度进行伪装加密；/n步骤S4：当接收端接收到加完密的量子态之后，将主密钥分成一个或者多个部分，算出各解密密钥；/n步骤S5：接收端根据解密密钥对收到的量子态进行相位和幅度还原，获取量子噪声密码通信结果信息。...

【技术特征摘要】
1.一种随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，包括：
步骤S1：发送端和接收端共享一串主密钥，通信开始时，发送端将主密钥分成一个或者多个主密钥子单元，将每一主密钥子单元分别生成会话密钥；
步骤S2：将多个会话密钥分别分成多组；
步骤S3：根据选择加密密钥信息，选择将明文信息调制在相位或者幅度之上；
根据相应的加密密钥进行移相或者是调幅，再根据伪装密钥对另一个未调制的维度进行伪装加密；
步骤S4：当接收端接收到加完密的量子态之后，将主密钥分成一个或者多个部分，算出各解密密钥；
步骤S5：接收端根据解密密钥对收到的量子态进行相位和幅度还原，获取量子噪声密码通信结果信息。


2.根据权利要求1所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S1包括：
步骤S1.1：发送端和接收端首先共享一串主密钥K，通信开始时，发送端将主密钥分成五个部分，将每一部分的主密钥分别生成各自的会话密钥Kh。


3.根据权利要求2所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
步骤S2.1：将会话密钥分别分成多组会话密钥，其中，两组会话密钥设置为每组L比特，生成加密密钥Kp，加密密钥Kpe；
两组会话密钥设置为每组I比特，生成加密密钥Ka，加密密钥Kae；
其中Kp，Kpe＝2LmodM；Ka，Kae＝2ImodN；
mod为求余函数，M是相空间划分等分数，N是幅度鉴变级别数；剩下的一组加密密钥不做变化，记为Ks。


4.根据权利要求3所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
步骤S3.1：我们将发射端发射的相干量子态记为|A0α0>，A0是量子初态的幅度，α0是任意模为1的复数，经过加密后的量子态记为|αc>，且A和φc的计算方式根据选择的加密密钥不同表示如下：
Kp：
Ka：
Kpe：
Kae：
其中，
φc表示的是在当前加密密钥下量子初态经过相位调制后的相位；A表示的是在当前加密密钥下量子初态经过调制后的幅度；s1和s2表示的是明文信息比特，且s1，s2∈0，1；j为虚数符号，j2＝-1；e是自然常数，π是圆周率。


5.根据权利要求1所述的随机调制相位和幅度的量子噪声密码通信方法，其特征在于，所述步骤S5包括：
步骤S5.1:如果选择的是相位加密，经过解密操作之后的量子态为
步骤S5.2:如果选择的是幅度加密，则经解密操作后的量子态为
步骤S5.3:对于明文比特s1，s2∈0，1，其对应的相干态分别为相位调制下的|A0α0e-jπ>、|A0α0>和幅度调制下的|A0α0e-jπ>、|0>，其相对应的内积分别为和获取明文信息；
根据明文信息，获取量子噪声密码通信结果信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，徐致远，曾贵华，
申请(专利权)人：上海循态信息科技有限公司，上海循态信息科技有限公司义乌分公司，
类型：发明
国别省市：上海;31