【技术实现步骤摘要】
基于单路传输的量子直接通信方法、装置、设备和系统
[0001]本申请涉及量子通信
，特别是涉及一种基于单路传输的量子直接通信方法、装置、设备和系统。
技术介绍
[0002]量子通信因其通信过程具备高度的安全性受到广泛关注。目前量子通信的研究主要集中在三大热门方向，包括：量子直接通信(quantum secure direct communication，简称QSDC)、量子密钥分发(quantum key distribution，简称QKD)、量子秘密共享(quantum secret sharing，简称QSS)。其中，量子密钥分发和量子秘密共享通过量子信道传输密钥，并通过经典数据传输通道传输加密数据；而量子直接通信则直接在量子信道中传输保密信息。
[0003]为了保障数据传输安全，量子直接通信中可以使用双路传输的方法。Bob先制备一批量子态，并通过量子信道传输给Alice。Alice随机抽取其中部分量子态进行窃听检测。Alice在窃听检测结果表征量子信道安全的情况下，将待传输消息进行编码后通过其余的量子态
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于单路传输的量子直接通信方法，其特征在于，应用于量子通信系统中的发送方，所述方法包括：对待传输消息进行纠错抗损编码，获得所述待传输消息对应的码字；采用与接收方协商后的加密密钥对所述码字进行加密处理，获得所述码字对应的密文消息；将所述密文消息编码到量子态上，并将获得的量子态信息通过量子信道发送至接收方。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述密文消息编码到量子态上之前，还包括：采用本地随机数对所述密文消息进行掩码处理，获得所述密文消息对应的待传码字；所述本地随机数与所述密文消息长度相等；相应地，所述将所述密文消息编码到量子态上，并将获得的量子态信息通过量子信道发送至接收方，包括：将所述待传码字编码到量子态上，并将获得的量子态信息通过量子信道发送至接收方。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将获得的量子态信息通过量子信道发送至接收方之后，还包括：获取所述接收方公布的触发位时序位置；所述触发位时序位置为所述接收方对所述量子信道传送的量子态进行测量，获得量子态信息的时序位置；确定所述触发位时序位置中的目标时序位置；所述目标时序位置为发送方对待传码字进行编码与接收方接收测量量子态信息时采用的基矢相同的时序位置；基于所述目标时序位置对所述量子信道进行窃听检测。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述目标时序位置对所述量子信道进行窃听检测，包括：获取所述接收方公布的所述目标时序位置中部分时序位置对应的解码结果；将所述部分时序位置的待传输比特与所述部分时序位置的解码结果进行比较，统计所述量子信道的误码率；若所述误码率大于预设阈值，则确定所述量子信道窃听检测不通过；若所述误码率小于预设阈值，则确定所述量子信道窃听检测通过。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定所述触发位时序位置中的目标时序位置，包括：获取所述接收方公布的接收所述触发位时序位置对应的量子态信息时采用的第一基矢；将对所述触发位时序位置对应的待传码字进行编码时采用的第二基矢与所述第一基矢进行比较；将基矢比较结果相同的时序位置，确定为所述目标时序位置。6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，窃听检测通过之后，所述方法还包括：向所述接收方公布所述本地随机数中与所述触发位时序位置对应的子随机数；所述子随机数用于接收方对所述触发位时序位置对应的解码结果进行解掩码处理。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述采用与接收方协商后的加密密钥对所述码字进行加密处理，获得所述码字对应的密文消息，包括：在预设的密钥池中提取与所述码字等长的加密密钥，对所述码字进行一次一密加密处理。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述加密密钥中，除所述触发位时序位置之外的其余非触发位时序位置对应的用于加密所述纠错抗损编码码字的加密字符返回至所述密钥池。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述目标时序位置对应的密文消息输入预设的密钥生成算法，获得补充密钥；将所述补充密钥添加至预设的密钥池中。10.根据权利要求1
‑
9任一项所述的方法，其特征在于，所述对待传输消息进行纠错抗损编码，获得所述待传输消息对应的码字，包括：采用预设纠错算法对...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙桂鲁，潘栋，牛鹏皓，张浩然，张飞昊，王敏，郑超，陈秀伟，
申请(专利权)人：北京量子信息科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。