应用于量子通信的密钥生成方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于量子通信的密钥生成方法及装置，获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，该第一密钥可以是原始密钥也可以是筛选后密钥；对第一密钥进行分组，并获取每个密钥组的错误率；依据每个密钥组的错误率对各个密钥组进行分类，得到分类后的密钥组，并将同一类的密钥组进行组合，获得组合密钥；对组合密钥进行数据后处理，得到通信双方的最终密钥。由于本发明专利技术是根据密钥的错误率进行分组，可以得到错误率低的密钥，从而提升密钥生成效率，提高传输距离和成码率，并且提升成码率可以提升密钥分发效率，进而提升了量子通信效率。通信效率。通信效率。

【技术实现步骤摘要】
应用于量子通信的密钥生成方法及装置


[0001]本专利技术涉及量子通信
，特别是涉及一种应用于量子通信的密钥生成方法及装置。

技术介绍

[0002]通过量子通信技术，可以实现无条件安全的保密通信，应用前景非常广阔。经过多年的发展，量子通信技术理论逐渐完善，技术逐渐成熟，已经进入较大规模使用阶段。
[0003]由于量子态非常脆弱，容易受到环境噪声等影响，因此目前实用化量子通信距离还局限在百公里级别，通信速率还比较低，提高单对设备之间的通信距离、提高通信速率也是量子通信技术发展过程中面临的主要技术问题之一。例如，现有技术中通过量子通信中的筛选后密钥进行检验，只保留检验一致的密钥，从而降低错误率提升量子通信传输的距离，但是该方式由于只保留了检验一致的密钥，会舍弃其中有效事例，从而会降低密钥分发的效率，使得通信效率较低。

技术实现思路

[0004]针对于上述问题，本专利技术提供一种应用于量子通信的密钥生成方法及装置，实现了提高通信传输距离和通信速率的目的。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0006]一种应用于量子通信的密钥生成方法，所述方法包括：
[0007]获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥；
[0008]对所述第一密钥进行分组，并获取每个密钥组的错误率；
[0009]依据每个所述密钥组的错误率对各个所述密钥组进行分类，得到分类后的密钥组，并将同一类的密钥组进行组合，获得组合密钥；
[0010]对所述组合密钥进行数据后处理，得到所述通信双方的最终密钥。
[0011]可选地，所述第一密钥表征原始密钥，所述获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，包括：
[0012]响应于量子通信的通信双方通过经典信道交互位置信息，获取所述通信双方共有的位置对应的双方位置信息；
[0013]依据所述双方位置信息保留相同位置的量子态测量和编码结果，生成原始密钥。
[0014]可选地，所述第一密钥表征筛选后密钥，所述获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，包括：
[0015]通过量子通信的通信双方之间的经典信道获取基矢信息，使得通信双方保留选择相同测量基矢的密钥，生成筛选后密钥。
[0016]进一步地，当所述第一密钥表征原始密钥时，所述获取每个密钥组的错误率，包括：
[0017]利用基矢比对在所述每个密钥组中提取筛选后密钥，并获取所述每个密钥组的错
误率。
[0018]可选地，所述对所述组合密钥进行数据后处理，得到所述通信双方的最终密钥，包括：
[0019]对所述组合密钥进行纠错和隐私放大，获得所述通信双方的最终密钥。
[0020]进一步地，所述对所述组合密钥进行纠错和隐私放大，获得所述通信双方的最终密钥，包括：
[0021]获取所述组合密钥中存在的错误信息，并将所述错误信息进行纠错，得到纠错后的密钥；
[0022]计算安全密钥的比例，并按照所述比例对所述纠错后的密钥进行压缩，得到所述通信双方的最终密钥。
[0023]一种应用于量子通信的密钥生成装置，所述装置包括：
[0024]获取单元，用于获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥；
[0025]分组单元，用于对所述第一密钥进行分组，并获取每个密钥组的错误率；
[0026]分类单元，用于依据每个所述密钥组的错误率对各个所述密钥组进行分类，得到分类后的密钥组，并将同一类的密钥组进行组合，获得组合密钥；
[0027]后处理单元，用于对所述组合密钥进行数据后处理，得到所述通信双方的最终密钥。
[0028]可选地，所述获取单元包括：
[0029]第一获取子单元，用于当第一密钥表征原始密钥时，响应于量子通信的通信双方通过经典信道交互位置信息，获取所述通信双方共有的位置对应的双方位置信息；依据所述双方位置信息保留相同位置的量子态测量和编码结果，生成原始密钥；
[0030]或者，
[0031]第二获取子单元，用于当所述第一密钥表征筛选后密钥时，通过量子通信的通信双方之间的经典信道获取基矢信息，使得通信双方保留选择相同测量基矢的密钥，生成筛选后密钥。
[0032]进一步地，所述分组单元具体用于：
[0033]当所述获取单元包括所述第一获取子单元时，利用基矢比对在所述每个密钥组中提取筛选后密钥，并获取所述每个密钥组的错误率。
[0034]可选地，所述后处理单元具体用于：
[0035]获取所述组合密钥中存在的错误信息，并将所述错误信息进行纠错，得到纠错后的密钥；
[0036]计算安全密钥的比例，并按照所述比例对所述纠错后的密钥进行压缩，得到所述通信双方的最终密钥。
[0037]一种存储介质，所述存储介质存储有可执行指令，所述指令被处理器执行时实现如上述任一项所述的应用于量子通信的密钥生成方法。
[0038]一种电子设备，包括：
[0039]存储器，用于存储程序；
[0040]处理器，用于执行所述程序，所述程序具体用于实现如上述任意一项所述的应用于量子通信的密钥生成方法。
[0041]相较于现有技术，本专利技术提供了一种应用于量子通信的密钥生成方法及装置，获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，该第一密钥可以是原始密钥也可以是筛选后密钥；对第一密钥进行分组，并获取每个密钥组的错误率；依据每个密钥组的错误率对各个密钥组进行分类，得到分类后的密钥组，并将同一类的密钥组进行组合，获得组合密钥；对组合密钥进行数据后处理，得到通信双方的最终密钥。由于本专利技术是根据密钥的错误率进行分组，可以得到错误率低的密钥，从而提升密钥生成效率，提高传输距离和成码率，并且提升成码率可以提升密钥分发效率，进而提升了量子通信效率。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0043]图1为本专利技术实施例提供的一种应用于量子通信的密钥生成方法的流程示意图；
[0044]图2为本专利技术实施例提供的一种应用于量子通信的密钥生成装置的结构示意图。
具体实施方式
[0045]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，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]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”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定的顺序。此外术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于量子通信的密钥生成方法，其特征在于，所述方法包括：获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥；对所述第一密钥进行分组，并获取每个密钥组的错误率；依据每个所述密钥组的错误率对各个所述密钥组进行分类，得到分类后的密钥组，并将同一类的密钥组进行组合，获得组合密钥；对所述组合密钥进行数据后处理，得到所述通信双方的最终密钥。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一密钥表征原始密钥，所述获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，包括：响应于量子通信的通信双方通过经典信道交互位置信息，获取所述通信双方共有的位置对应的双方位置信息；依据所述双方位置信息保留相同位置的量子态测量和编码结果，生成原始密钥。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一密钥表征筛选后密钥，所述获取量子通信的通信双方之间形成的第一密钥，包括：通过量子通信的通信双方之间的经典信道获取基矢信息，使得通信双方保留选择相同测量基矢的密钥，生成筛选后密钥。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取每个密钥组的错误率，包括：利用基矢比对在所述每个密钥组中提取筛选后密钥，并获取所述每个密钥组的错误率。5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述对所述组合密钥进行数据后处理，得到所述通信双方的最终密钥，包括：对所述组合密钥进行纠错和隐私放大，获得所述通信双方的最终密钥。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述组合密钥进行纠错和隐私放大，获得所述通信双方的最终密钥，包括：获取所述组合密钥中存在的错误信息，并将所述错误信息进行纠错，得到纠错后的密钥；计算安全密钥的比例，并按照所述比例对所述纠错后的密钥进行压缩，得到所述通信双方的最终密钥。7.一种应用于量子通信的密钥生成装置，其特征在于，所述装置包括：获取单元，用于获取量子通信的通信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东东，赵梅生，唐世彪，
申请(专利权)人：科大国盾量子技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：