[发明专利]一种量子密钥分发装置及方法

权利要求书

1.一种量子密钥分发装置，其特征在于，该装置包括：发送装置和接收装置；

所述发送装置和接收装置通过传输信道连接；

所述发送装置，用于随机使用预设的测量基向所述接收装置发送量子态，将所发送的各个量子态的测量基信息发送给接收装置，并保存双方使用了相同测量基的密钥；还用于向接收装置公开预设比特数的密钥，对所保存的密钥进行检验，并将检验结果通知接收装置，保留检验结果一致的密钥；还用于对所保存的密钥进行错误验证，进行隐私放大，得到密钥；

所述接收装置，用于随机使用预设的测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果，将对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给发送装置，并保存双方使用了相同测量基的密钥；还用于根据发送装置公开的密钥计算出比特误码率；还用于对所保存的密钥进行检验，并将检验结果通知发送装置，保留检验结果一致的密钥；还用于对所保存的密钥进行纠错操作，对纠错操作后的密钥进行错误验证，进行隐私放大，得到密钥。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述发送装置包括：发送单元、第一检验单元和第一密钥生成单元；

所述发送单元，用于随机使用预设的测量基向所述接收装置发送量子态；

所述第一检验单元，用于将所发送的各个量子态的测量基信息发送给接收装置，并保存双方使用了相同测量基的密钥；还用于向接收装置公开预设比特数的密钥，对所保存的密钥进行检验，并将检验结果通知接收装置，保留检验结果一致的密钥；

所述第一密钥生成单元，用于对所保存的密钥进行错误验证，进行隐私放大，得到密钥。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述接收装置包括：接收单元、第二检验单元和第二密钥生成单元；

所述接收单元，用于随机使用预设的测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果，将测量结果和所使用的测量基信息发送给第二检验单元；

所述第二检验单元，用于将对所接收的量子态所使用的测量基信息发送给发送装置，并保存双方使用了相同测量基的密钥；还用于根据发送装置公开的密钥计算出比特误码率；还用于对所保存的密钥进行检验，并将检验结果通知发送装置，保留检验结果一致的密钥；

所述第二密钥生成单元，用于对所保存的密钥进行纠错操作，对纠错操作后的密钥进行错误验证，进行隐私放大，得到密钥。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述传输信道为光纤或自由空间。

5.一种量子密钥分发方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

发送装置随机使用预设的测量基向接收装置发送量子态，接收装置随机使用预设的测量基对所接收的量子态进行测量，得到测量结果；

发送装置和接收装置在公共信道中公布各个量子态的测量基信息，并分别保存双方使用了相同测量基的密钥；

发送装置向接收装置公开预设比特数的密钥，接收装置根据发送装置公开的密钥计算出比特误码率；

发送装置和接收装置分别对所保存的密钥进行检验，并相互通知检验结果，保留检验结果一致的密钥；

接收装置对所保存的密钥进行纠错操作；

发送装置和接收装置对纠错操作后的密钥进行错误验证；

发送装置和接收装置进行隐私放大，得到密钥。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所保存的密钥进行检验包括：

将所保存的密钥分成多个组，每个组中具有预设个数的密钥；

对每组密钥分别进行奇偶检验，得到检验结果。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述发送装置和接收装置分别对所保存的密钥进行检验，并相互通知检验结果，保留检验结果一致的密钥包括：

发送装置和接收装置分别对所保存的密钥进行哈希函数操作，并相互通知操作结果，并根据操作结果对所保存的密钥进行筛选，保留检验结果一致的密钥。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：

传输信道为光纤或自由空间。