量子安全通信方法、装置、计算机设备和存储介质制造方法及图纸

本申请涉及一种量子安全通信方法、装置、计算机设备和存储介质。所述方法包括：发送方通过获取待传输的原始消息；对原始消息进行信道损耗和噪声抵抗处理，获得第一比特消息；随机化第一比特消息，获得第一数据比特消息；在第一数据比特消息中插入检验比特，获得传输比特消息；将传输比特消息编码在发送方量子态的基上，获得并发送编码后的传输比特消息。接收方接收传输比特消息；根据接收方量子态的基对接收到的传输比特消息中的各比特消息进行探测，获得接收到的各比特消息的探测结果、探测结果对应的探测位置和探测结果的消息类型；发送探测结束信息，最终恢复发送方发送的原始消息。采用本申请实施例方法能够有效提高量子通信的安全性。

【技术实现步骤摘要】
量子安全通信方法、装置、计算机设备和存储介质
本申请涉及量子通信
，特别是涉及一种量子安全通信方法、装置、计算机设备和存储介质。
技术介绍
随着量子通信领域的发展，出现了量子保密通信技术，不同于现有的基于算法复杂度的经典保密通信，量子保密通信能够保证信息传递的无条件安全，其安全性由量子力学的基本原理来保证。根据量子保密通信实现结构的不同，量子保密通信协议可以分为两大类：一是基于量子密钥分发的量子保密通信，在该结构中，通信双方先利用量子态建立无条件安全的密钥，然后再结合经典加密算法实现信息的安全传递。二是基于量子态的量子安全通信，包括量子安全直接通信和确定性量子安全通信两种，在该结构中，发送方直接将消息加载在量子态上，然后通过一定的协议使得仅有接收方可以恢复出发送方的消息，而窃听者无法得到任何信息。量子安全直接通信和确定性量子安全通信的区别在于，确定性量子安全通信中发送方需要传递一比特的经典信息以帮助接收方恢复信息，而量子安全直接通信则不需要经典信息的传递。相比与基于量子密钥分发的量子保密通信协议的两步通信过程，量子安全通信仅需一步即可完成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种量子安全通信方法，所述方法包括：/n获取待传输的原始消息；/n对所述原始消息进行信道损耗和噪声抵抗处理，获得第一比特消息；/n随机化所述第一比特消息，获得第一数据比特消息；/n在所述第一数据比特消息中插入检验比特，获得传输比特消息；/n将所述传输比特消息编码在发送方量子态的基上，获得并发送编码后的传输比特消息。/n

【技术特征摘要】
1.一种量子安全通信方法，所述方法包括：
获取待传输的原始消息；
对所述原始消息进行信道损耗和噪声抵抗处理，获得第一比特消息；
随机化所述第一比特消息，获得第一数据比特消息；
在所述第一数据比特消息中插入检验比特，获得传输比特消息；
将所述传输比特消息编码在发送方量子态的基上，获得并发送编码后的传输比特消息。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述原始消息进行信道损耗和噪声抵抗处理，获得第一比特消息，包括：
对所述原始消息进行映射处理，获得映射消息；
对所述映射消息进行扩展，获得第一比特消息。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述传输比特消息编码在发送方量子态的基上，获得并发送编码后的传输比特消息，包括：
以第一长度的随机数作为发送方量子态的基，将所述传输比特消息编码在所述发送方量子态的基上，获得编码后的传输比特消息；
将所述编码后的传输比特消息向接收方发送，所述第一长度为所述第一比特消息的长度与所述检验比特的长度之和。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获得并发送编码后的传输比特消息之后，还包括：
获取接收方发送的探测结束信息，所述探测结束信息包括接收方对接收到的传输比特消息中的各比特消息进行探测的探测结果、所述探测结果对应的探测位置和所述探测结果对应的消息类型。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述获取接收方发送的探测结束信息之后，还包括：
公布所述编码后的传输比特消息中各比特消息的信息类型，所述比特消息的信息类型为第一消息比特消息或者第一检验比特消息；
当所述比特消息的信息类型为第一检验比特消息，且所述比特消息对应的探测结果为探测响应时，公布所述比特消息的探测响应对应的脉冲发送位置；
保留所述比特消息的探测响应对应的脉冲发送位置对应的消息，丢弃所述比特消息的探测未响应对应的脉冲发送位置对应的消息，获得所述比特消息的有效消息；
获得第一有效比特消息，所述第一有效比特消息包括各所述比特消息的有效消息。


6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述获得第一有效比特消息之后，还包括：
公布所述第一有效比特消息中各比特消息；
获取接收方的第二有效比特消息中各比特消息；
比较所述第一有效比特消息中各比特消息和所述接收方的第二有效比特消息中各比特消息，计算第一信道误码率；
当所述第一信道误码率大于预设的阈值时，返回随机化所述第一比特消息的步骤；
当所述第一信道误码率小于所述预设的阈值时，则公布发送方量子态的基。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述当所述第一信道误码率小于所述预设的阈值时，则公开所述发送方量子态的基之后，还包括：
获取接收方公布的接收方量子态的基；
当所述发送方量子态的基与所述接收方量子态的基相同时，则保留所述第一有效比特消息，并公布所述随机化所述第一比特消息步骤中的随机化参数；
当所述发送方量子态的基与所述接收方量子态的基不同时，则丢弃所述第一有效比特消息。


8.一种量子安全通信方法，所述方法包括：
接收传输比特消息；
根据接收方量子态的基对接收到的所述传输比特消息中的各比特消息进行探测，获得接收到的各比特消息的探测结果、所述探测结果对应的探测位置和所述探测结果的消息类型，所述比特消息的探测结果的消息类型为第二数据比特消息或者第二检验比特消息；
发送探测结束信息，所述探测结束信息包括所述探测结果、所述探测结果对应的探测位置和所述探测结果对应的消息类型。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据接收方量子态的基对接收到的所述传输比特消息中的各比特消息进行探测，包括：
以第二长度的随机数作为接收方量子态的基，对接收到的所述传输比特消息中的各比特消息进行探测。


10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙仕海，龙桂鲁，
申请(专利权)人：中山大学，清华大学，
类型：发明
国别省市：广东;44