量子密钥传输系统和方法、存储介质、计算机设备技术方案

本发明专利技术公开了一种量子密钥传输系统和方法、存储介质、计算机设备。其中，该系统包括：第一通信端，至少包括：第一量子通信设备和与第一量子通信设备连接的第一光传输装置，第一量子通信设备用于生成第一量子密钥；第二通信端，至少包括：第二量子通信设备和与第二量子通信设备连接的第二光传输装置，第二量子通信设备用于生成第二量子密钥；第一光传输装置和第二光传输装置通过两条光纤连接，第一光纤用于传输第一光传输装置输出的第一数据和第二光传输装置输出的第二数据，第二光纤用于传输第一量子密钥和第二量子密钥。本发明专利技术解决了现有技术中通过光传输系统实现量子密钥分发导致传输成本增加或传输容量降低的技术问题。致传输成本增加或传输容量降低的技术问题。致传输成本增加或传输容量降低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
量子密钥传输系统和方法、存储介质、计算机设备


[0001]本专利技术涉及光传输
，具体而言，涉及一种量子密钥传输系统和方法、存储介质、计算机设备。

技术介绍

[0002]随着云计算的发展，互联带宽的需求迅速增长，数据中心园区之间的互联一般会采用光传输密集波分复用(Dense Wavelength Division Multiplexing，DWDM)技术，提供大容量互联。光传输系统可以分解为光层和电层两部分。电层可以指客户侧灰光单元和线路侧彩光单元，光层可以包含合分波(Multiplexer/Demultiplexer)、光放大(Optical Amplifier)、光保护(Optical Protection)等组件。另一方面，数据中心间互联的安全保密要求越来越重要。为了确保数据中心间互联的安全保密要求，可以采用安全性更高的量子通信系统。
[0003]以数据中心两个站点(分别为站点1和站点2)之间互联为例，典型的量子密钥分发光传输系统如图1所示，共有3个信息传输通道：数据通道，在站点1和站点2之间传输信息，一般由密集波分复用(DWDM)光传输系统提供；量子通道，基于量子通信设备进行站点1和站点2之间的量子密钥分发；协议通道，传递量子通信设备的交互协议。
[0004]其中，量子通道一般采用量子纠缠、单光子探测或者连续弱光探测的方式实现，极易受到外界光场的影响，因此需要在一个相对封闭的信道中传输，传统有以下两种实现方式：由于DWDM系统中光信号很强(一般总入纤光功率大于3dBm)，量子通道无法直接与之共纤传输，第一种方式为采用独立的裸光纤传递量子密钥。第二种方式为量子通道与数据通道共纤传输，并且限制DWDM系统的光信号强度(如总入纤光功率小于3dBm)，同时选择量子通道在其他波段(如O波段)。
[0005]但是，采用第一种方案需要铺设额外的光纤用来分发量子密钥，工程铺设成本较高；采用第二种方案极大的限制了DWDM系统的传输容量、距离和性能。
[0006]针对现有技术中通过光传输系统实现量子密钥分发导致传输成本增加或传输容量降低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0007]本专利技术实施例提供了一种量子密钥传输系统和方法、存储介质、计算机设备，以至少解决现有技术中通过光传输系统实现量子密钥分发导致传输成本增加或传输容量降低的技术问题。
[0008]根据本专利技术实施例的一个方面，提供了一种量子密钥传输系统，包括：第一通信端，至少包括：第一量子通信设备和与第一量子通信设备连接的第一光传输装置，第一量子通信设备用于生成第一量子密钥；第二通信端，至少包括：第二量子通信设备和与第二量子通信设备连接的第二光传输装置，第二量子通信设备用于生成第二量子密钥；第一光传输装置和第二光传输装置通过两条光纤连接，其中第一光纤用于传输第一光传输装置输出的
第一数据和第二光传输装置输出的第二数据，第二光纤用于传输第一光传输装置输出的第一量子密钥和第二光传输装置输出的第二量子密钥。
[0009]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种量子密钥传输方法，包括：获取第一量子通信设备生成的第一量子密钥，以及输入的第一数据；通过第一光纤发送第一数据，并通过第二光纤发送第一量子密钥；通过第一光纤接收第二数据，并通过第二光纤接收第二量子通信设备生成的第二量子密钥。
[0010]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的量子密钥传输方法。
[0011]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种计算机设备，包括：存储介质和处理器，处理器用于运行存储在存储介质中的程序，其中，程序运行时执行上述的量子密钥传输方法。
[0012]根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种量子密钥传输系统，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：获取第一量子通信设备生成的第一量子密钥，以及输入的第一数据；通过第一光纤发送第一数据，并通过第二光纤发送第一量子密钥；通过第一光纤接收第二数据，并通过第二光纤接收第二量子通信设备生成的第二量子密钥。
[0013]在本专利技术实施例中，两个通信端均包括量子通信设备和光传输装置，量子通信设备生成量子密钥，光传输装置之间通过两条光纤连接，其中一条光纤用于传输数据，另一条光纤用于传输量子密钥，从而实现量子密钥分发的目的。
[0014]容易注意到的是，本申请实施例中可以通过两个通信端之间已有的两条光纤实现数据和量子密钥的传输，与现有技术相比，无需额外铺设光纤传输量子密钥，而且数据和量子密钥分别在两条光纤中传输，无需对DWDM系统的传输容量、距离和性能进行限制，从而达到降低传输成本，避免传输容量降低的技术效果。
[0015]由此，本申请实施例解决了现有技术中通过光传输系统实现量子密钥分发导致传输成本增加或传输容量降低的技术问题。
附图说明
[0016]此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0017]图1是根据现有技术的一种量子密钥分发光传输系统的示意图；
[0018]图2是根据本专利技术实施例的一种量子密钥传输系统的示意图；
[0019]图3是根据本专利技术实施例的一种可选的量子密钥传输系统的示意图；
[0020]图4是根据本专利技术实施例的一种可选的量子密钥传输系统中OLP装置结构的示意图；
[0021]图5是根据本专利技术实施例的一种可选的保护状态下的量子密钥传输系统的示意图；
[0022]图6是根据本专利技术实施例的一种可选的多传输平面下的量子密钥传输系统的示意图；
[0023]图7是根据本专利技术实施例的一种可选的多跨段的量子密钥传输系统的示意图；
[0024]图8是根据本专利技术实施例的一种用于实现量子密钥传输方法的计算机终端的硬件结构框图；
[0025]图9是根据本专利技术实施例的一种计算机终端作为发送端的示意图；
[0026]图10是根据本专利技术实施例的一种量子密钥传输方法的流程图；
[0027]图11是根据本专利技术实施例的一种量子密钥传输装置的示意图；以及
[0028]图12是根据本专利技术实施例的一种计算机终端的结构框图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种量子密钥传输系统，包括：第一通信端，至少包括：第一量子通信设备和与所述第一量子通信设备连接的第一光传输装置，所述第一量子通信设备用于生成第一量子密钥；第二通信端，至少包括：第二量子通信设备和与所述第二量子通信设备连接的第二光传输装置，所述第二量子通信设备用于生成第二量子密钥；所述第一光传输装置和所述第二光传输装置通过两条光纤连接，其中第一光纤用于传输所述第一光传输装置输出的第一数据和所述第二光传输装置输出的第二数据，第二光纤用于传输所述第一光传输装置输出的所述第一量子密钥和所述第二光传输装置输出的所述第二量子密钥。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一光纤包括：第一子光纤和第二子光纤；所述第二光纤包括：第三子光纤和第四子光纤；所述第一光传输装置包括：第一光开关，与所述第一量子通信设备、所述第一子光纤和所述第三子光纤连接，用于发送所述第一数据至所述第一子光纤，发送所述第一量子密钥至所述第三子光纤或接收所述第三子光纤传输的所述第二量子密钥；第二光开关，与所述第二子光纤和所述第四子光纤连接，用于接收所述第二子光纤传输的第二数据；所述第二光传输装置包括：第三光开关，与所述第二量子通信设备和、所述第一子光纤和所述第三子光纤连接，用于接收所述第一子光纤传输的所述第一数据，接收所述第三子光纤传输的所述第一量子密钥或发送所述第二量子密钥至所述第三子光纤；第四光开关，与所述第二子光纤和所述第四子光纤连接，用于发送所述第二数据至所述第二子光纤。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一光开关的第一输入端输入所述第一数据，所述第一光开关的第二输入端与所述第一量子通信设备连接，所述第一光开关的第一输出端与所述第一子光纤连接，所述第一光开关的第二输出端与所述第三子光纤连接；所述第二光开关的第一输入端与所述第二子光纤连接，所述第二光开关的第一输出端输出所述第二数据；所述第三光开关的第一输入端与所述第一子光纤连接，所述第三光开关的第二输入端与所述第二量子通信设备连接，所述第三光开关的第一输出端输出所述第一数据，所述第三光开关的第二输出端与所述第三子光纤连接；所述第四光开关的第一输入端输入所述第二数据，所述第四光开关的第一输出端与所述第二子光纤连接。4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第二光纤还用于传输所述第一光传输装置输出的第一控制信号和所述第二光传输装置输出的第二控制信号；所述第一光传输装置还包括：第一控制组件，与所述第一光开关的第二输入端和所述第二光开关的第二输入端连接，所述第二光开关的第二输出端与所述第四子光纤连接，其中，所述第一光开关还用于接收所述第二控制信号，所述第二光开关还用于发送所述第一控制信号，所述第一控制组件用于生成所述第一控制信号，并基于所述第二控制信号和接收到的光信号的功率值切换所述第一光开关和所述第二光开关中每个输入端和输出端的
对应关系；所述第二光传输装置还包括：第二控制组件，与所述第三光开关的第二输入端和所述第四光开关的第二输出端连接，所述第四光开关的第二输入端与所述第四子光纤连接，其中，所述第三光开关还用于发送所述第二控制信号，所述第四光开关还用于接收所述第一控制信号，所述第二控制组件用于生成所述第二控制信号，并基于所述第一控制信号和接收到的光信号的功率值切换所述第三光开关和所述第四光开关中每个输入端和输出端的对应关系。5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述第一光传输装置还包括：第一处理器，与所述第一光开关的第二输入端、所述第一控制组件和所述第一量子通信设备连接，用于对所述第二控制信号和所述第一量子密钥进行合波处理，并对所述第二控制信号和所述第二量子密钥进行分波处理；所述第二光传输装置还包括：第二处理器，与所述第三光开关的第二输入端、所述第二控制组件和所述第二量子通信设备连接，用于对所述第二控制信号和所述第二量子密钥进行合波处理，并对所述第二控制信号和所述第一量子密钥进行分波处理。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一控制组件包括：第一接收机，与所述第一处理器连接，用于将所述第二控制信号转换为第二控制指令；第一控制单元，与所述第一接收机、所述第一光开关和所述第二光开关连接，用于生成第一控制指令，并基于所述第二控制指令切换所述第一光开关和所述第二光开关中每个输入端和输出端的对应关系；第一光源，与所述第一控制单元和所述第二光开关连接，用于将所述第一控制指令转换为所述第一控制信号；所述第二控制组件包括：第二接收机，与所述第二处理器连接，用于将所述第一控制信号转换为所述第一控制指令；第二控制单元，与所述第二接收机、所述第三光开关和所述第四光开关连接，用于生成所述第二控制指...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈赛，原鹏，黄蕾蕾，谢崇进，
申请(专利权)人：阿里巴巴集团控股有限公司，
类型：发明
国别省市：