无线通信方法、装置及通信设备制造方法及图纸

本发明专利技术公开了无线通信方法、装置及通信设备。该方法包括：在列车与车站之间存在通信需求时，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件；若满足，则在列车与车站之间构建量子通信链路，并为列车分配量子密钥对中的量子公钥，且为车站分配量子密钥对中的量子私钥；控制列车采用量子公钥对列车数据原文进行加密得到列车数据密文，且向车站发送所述列车数据密文，使车站采用量子私钥对所述列车数据密文进行解密。采用量子密钥对通信数据进行加密，可以避免窃听者破解密钥，窃听通信信息，提高了铁路通信系统的通信数据传输安全。铁路通信系统的通信数据传输安全。铁路通信系统的通信数据传输安全。

【技术实现步骤摘要】
无线通信方法、装置及通信设备


[0001]本专利技术实施例涉及互联网
，尤其涉及一种无线通信方法、装置及通信设备。

技术介绍

[0002]传统的无线通信系统使用无线射频信号进行数据传输。由于无线射频信号传播所固有的开放性，传统的无线通信系统容易受到外来非法用户的窃听、破译和攻击。现有的铁路货运站场的通信系统采用的是无线传输模式，同样存在较大的信息安全隐患，甚至影响列车与车站之间的通信安全。
[0003]量子通信是利用量子力学原理对量子态进行操控的一种通信形式，可以有效解决信息安全问题。本专利技术主要提出一种适用于铁路无线通信的高可靠、防窃听的加密通信方法及系统，将量子密钥分发融入现有铁路通信系统，形成具备量子传输通道和无线通信传输通道双通道的新型加密通信系统，可以显著提高铁路通信系统的通信数据传输安全。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种无线通信方法、装置及通信设备，采用量子密钥对列车于车站之间的通信数据进行加密，提高了铁路通信系统的通信数据传输安全。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种无线通信方法，该方法包括：
[0006]在列车与车站之间存在通信需求时，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件；
[0007]若满足，则在列车与车站之间构建量子通信链路，并为列车分配量子密钥对中的量子公钥，且为车站分配量子密钥对中的量子私钥；
[0008]控制列车采用量子公钥对列车数据原文进行加密得到列车数据密文，且向车站发送所述列车数据密文，使车站采用量子私钥对所述列车数据密文进行解密。
[0009]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种无线通信装置，该装置包括：
[0010]通信条件判断模块，用于在列车与车站之间存在通信需求时，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件；
[0011]通信链路构建模块，用于在列车与车站之间构建量子通信链路，并为列车分配量子密钥对中的量子公钥，且为车站分配量子密钥对中的量子私钥；
[0012]数据密文传输模块，用于控制列车采用量子公钥对列车数据原文进行加密得到列车数据密文，且向车站发送所述列车数据密文，使车站采用量子私钥对所述列车数据密文进行解密。
[0013]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种通信设备，该通信设备包括：
[0014]一个或多个处理器；
[0015]存储器，用于存储一个或多个程序；
[0016]检测器，用于检测列车与车站之间是否满足量子通信条件
[0017]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本专利技术任一实施例所述的无线通信方法。
[0018]本专利技术实施例提供的技术方案，通过环境噪声信息和列车与车站之间的距离判断列车与车站之间是否满足量子通信条件，在列车与车站之间满足量子通信条件的情况下，为列车和车站分配量子密钥对，使列车与车站之间可以采用量子密钥对通信数据进行加密和解密。解决了列车与车站之间在通信过程中由于通信双方其中一方或者双方所持有的密钥被窃取时，导致黑客可以采用窃取的密钥读取和修改数据原文，通信双方之间无法安全准确传达通信信息的问题同时解决了在车站的站内无频谱的情况下，列车与车站之间使用传统无线通信方式进行数据传输时，会面临环境噪声对数据传输干扰较大，从而影响数据传输质量，且数据传输受传输距离限制的问题。采用量子密钥对所要传输的通信信息的数据原文进行加密，利用量子密钥的的粒子坍塌特性，保证了通信过程中数据传输的准确性和安全性，实现了基于环境噪声和列车与车站之间的距离值选择性构建量子通信链路，保证了在量子通信连路上进行无线通信时，通信过程中数据传输质量。。
附图说明
[0019]图1是本专利技术实施例一提供的一种无线通信方法的流程图；
[0020]图2是本专利技术实施例二提供的一种无线通信方法的流程图；
[0021]图3是本专利技术实施例三提供的一种无线通信方法的流程图；
[0022]图4是本专利技术实施例四提供的一种无线通信方法的结构示意图；
[0023]图5为本专利技术实施例五提供的一种无线通信装置的结构示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例六提供的一种通信设备的结构示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0026]图1是本专利技术实施例一提供的一种无线通信方法的流程图。本实施例可适用于列车于车站进行加密通信的情况；尤其适用于列车于车站之间通过量子通信链路进行通信，并采用量子密钥对对通信数据进行加密和解密的情况。该方法可以由无线通信装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并可集成于承载通信功能的通信设备中，比如服务器中。结合图1所示，本实施例提供的无线通信方法具体包括：
[0027]S110、在列车与车站之间存在通信需求时，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件。
[0028]其中，量子通信是利用量子叠加态和纠缠效应进行信息传递的新型通信方式，基于量子力学中的不确定性、测量坍缩和不可克隆三大原理提供了无法被窃听和计算破解的绝对安全性保证。量子通信的过程如下：事先构建一对具有纠缠态的粒子，将两个粒子分别放在通信双方，将具有未知量子态的粒子与发送方的粒子进行联合测量，则接收方的粒子瞬间发生坍塌，坍塌为某种状态，这个状态与发送方的粒子坍塌后的状态是对称的，然后将联合测量的信息通过经典信道传送给接收方，接收方根据接收到的信息对坍塌的粒子进行
幺正变换，即可得到与发送方完全相同的未知量子态。在通信双方手中具有纠缠态的两个粒子，其中一个粒子的量子态发生变化，另外一方的量子态就会随之立刻变化，并且根据量子理论，宏观的任何观察和干扰，都会立刻改变量子态，引起其坍塌，量子通信是将两个粒子分别放在通信双方，通信双方粒子坍塌后的状态是对称的。量子密钥是随机的，即使被窃取者截获，窃取者也无法得到正确的密钥，并且由于窃取者对量子密钥进行干扰而截获的量子密钥已经被破坏，因此无法采用截获的量子密钥对量子密钥加密的信息进行破解得到正确的信息。
[0029]具体的，当列车与车站之间的距离在量子通信范围内的时候，列车与车站之间满足量子通信条件，量子通信范围一般为视距范围内，可以根据列车与车站之间的实际情况人为设置，例如可以将量子通信条件设置为车站与列车之间的距离小于或者等于300米。为了保障列车运行过程中的安全，及时掌握列车运行状态，列车与车站之间在产生通信需求时，需要保证列车与车站之间能建立起通信链路。列车与车站之间的通信需求可以是列车即将进站时，列车需要通过通信链路向车站发送进站提醒，车站接收到列车发送的进站提醒后，可以安排工作人员及时进行接站工作。或者可以是，列车需要车站通过通信链路向列车发送车站所在区域的天气信息时，需要在列车与车站之间建立通信链路。列车本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无线通信方法，包括：在列车与车站之间存在通信需求时，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件；若满足，则在列车与车站之间构建量子通信链路，并为列车分配量子密钥对中的量子公钥，且为车站分配量子密钥对中的量子私钥；控制列车采用量子公钥对列车数据原文进行加密得到列车数据密文，且向车站发送所述列车数据密文，使车站采用量子私钥对所述列车数据密文进行解密。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件，包括：确定列车与车站之间的距离值；采集列车的环境噪声信息；根据所述距离值和所述环境噪声信息，确定列车与车站之间是否满足量子通信条件。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，向车站发送所述列车数据密文，包括：检测量子通信链路的链路状态；在链路状态正常的情况下，向车站发送所述列车数据密文。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，检测量子通信链路的链路状态之后，还包括：在链路状态异常的情况下，则重新确定列车与车站之间是否满足量子通信条件。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述量子密钥对根据列车和车站之间的通信协议生成。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括若列车与车站之间不满足量子通信条件，则在列车与车站之间构建非量子通信链路，并为列车分配非量子密钥对中的非量子公钥，且为车站分配非量子密钥对中的非量子私钥；控制列车采用所述非量子公钥对列车数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李童瑶，吴昊，燕翔，师进，王啸阳，张鑫，尹兆杰，
申请(专利权)人：中国铁路通信信号股份有限公司，
类型：发明
国别省市：