一种基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统及方法技术方案

技术编号:42610015 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-03 18:17
本发明专利技术属于但不限于光学密钥分发技术领域,公开了一种基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统及方法,第一信号发射模块、第二信号发射模块、信道传输模块、第一信号接收模块和第二信号接收模块。本发明专利技术利用纠错码进行信道时变误码率特征估计,并与信道互易特性相结合并运用于安全密钥分发中。在合法通信双方使用协商一致的纠错码参数进行编码与解码,将纠错后的比特序列与接受序列中的信息位对比获得估计的误码率序列。通过信道的短时互易性来保证合法双方获取一致密钥,通过随机构建纠错码参数来保证方案的安全性。系统无需添加额外的器件,与当前的通信系统高度兼容,从而可以降低密钥分发模块部署的成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于但不限于光学密钥分发,尤其涉及一种基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统及方法


技术介绍

1、随着通信技术的进步和全球通信流量的不断增大,现代社会对信息传输安全性的需求也逐渐提高。密钥分发是实现安全传输的关键技术之一。传统密钥分发算法依赖计算复杂度保证安全性,由此也密钥分发速率受限,此外,传统密钥分发算法还面临量子计算机等新技术的发展的挑战。量子密钥分发提供了绝对安全性,但由于其分发速率受限以及器件成本较高,难以在通信网络中大规模部署。

2、物理层密钥分发通过物理随机源进行密钥分发,这类方法具有高密钥分发速率、部署成本相对可控的特点。其中,基于混沌同步的密钥分发通过耦合两个参数相近的混沌系统来完成,该方案利用了混沌信号大带宽的优势实现高速密钥分发,但混沌同步恢复时间限制了密钥产生效率,此外,混沌系统的参数匹配要求使得这类方案的硬件成本仍然较高。基于光纤信道互易性的密钥分发系统利用了光纤信道的动态或静态互易的特性,采用包括混沌偏振扰动、误码率、偏振模色散、动态stokes参数等物理量作为随机源进行密钥分发。其中,基于动态互易性进本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,在第一信号发生模块中,第一信息比特寄存器中的信息比特序列被第一循环冗余校验码编码器进行循环冗余校验码编码,编码后的序列被第一纠错码编码器与缓存进行纠错码编码,经纠错码编码后的序列被存储在缓存中,组成信号帧;第一激光器发出直流光信号,此后在第一马赫-曾德尔调制器处被调制,信号帧被加载到第一马赫-曾德尔调制器上,调制后的光信号被发射至波动互易信道中。

3.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,在第一信号发生模块中,第一信息比特寄存器中的信息比特序列被第一循环冗余校验码编码器进行循环冗余校验码编码,编码后的序列被第一纠错码编码器与缓存进行纠错码编码,经纠错码编码后的序列被存储在缓存中,组成信号帧;第一激光器发出直流光信号,此后在第一马赫-曾德尔调制器处被调制,信号帧被加载到第一马赫-曾德尔调制器上,调制后的光信号被发射至波动互易信道中。

3.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,在第二信号发生模块中,第二信息比特寄存器中的信息比特序列被第二循环冗余校验码编码器进行循环冗余校验码编码,编码后的序列被第二纠错码编码器与缓存以同样的纠错码编码参数进行纠错码编码,经纠错码编码后的序列被存储在缓存中,组成信号帧;第二信息比特寄存器中的信息比特序列可以与第一信息比特寄存器中的信息比特序列不同;第二激光器发出直流光信号,此后在第二马赫-曾德尔调制器处被调制,信号帧被加载到第二马赫-曾德尔调制器上,调制后的光信号被发射至波动互易信道中。

4.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,信道传输模块中,波动互易信道的信噪比特征具有时变的特性;时变的信噪比特征将导致接收信号帧的误码率变动;为利用信道互易性,将第一信号发射模块和第二信号发射模块产生的光信号在邻近或相同的时隙对向传输通过波动互易信道。

5.如权利要求1所述的基于信道互易性和误码率估计的密钥分发系统,其特征在于,在第一信号接收模块中,由第二信号发射模块产生的光信号经过信道传输模块之后,经过第一光探测器后转变为电信号,该电信号经过解调后得到接收比特序列,该比特序列在第一纠错码解...

【专利技术属性】
技术研发人员:程孟凡吴迪邓磊杨奇闫志君刘德明
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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