[发明专利]基于量子密码的保密对讲系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，具体涉及基于量子密码的保密对讲系统及方法。

背景技术

当前对讲通信领域中，对讲机的语音传输直接进行发射和接收，没有采用任何加密手段；部分对讲机采用CTCSS、DTCSS等方式防止非法用户盗用信道入网，一般来讲，当对讲机设置这些私密功能后，不了解所用私线码是无法听到通话内容的，但这并非是真正意义上的语音保密。因为它的保密功能非常有限，只对无意窃听者有用，而对有意窃听者是无用的，保密功能非常有限。对于需要有保密要求的用户是不能依靠“私密”线来做保密的。

当前对讲系统中不同的小队处于不同通信频段，调度需要切换频道，不方便全员广播。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供基于量子密码的保密对讲系统及方法，本发明使用由量子随机数发生器产生的量子密钥，该密钥具有真随机性，采用量子密钥与信息等长异或的方式加密，信息传输过程无条件安全。

本发明的一个方面是提供基于量子密码的保密对讲系统,包括主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机，所述主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机之间通信连接,所述主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机中的每台对讲机均包括核心控制电路；

麦克风，与所述核心控制电路连接,用于采集语音信息；

模数转换模块，与所述麦克风连接,将采集的语音信息转换为数字信号；

信息存储模块，与所述模数转换模块连接,用于缓存数字信号；

量子密码加解密模块，与所述信息存储模块连接,用于完成对数字信号的加密和解密任务；

密钥存储模块，与所述量子密码加解密模块连接,用于储存量子密钥；

扬声器，与所述信息存储模块连接,用于播放语音信息；

所述主对讲机还包括量子随机数发生器，与所述密钥存储模块连接,用于生成具有真随机性的量子密钥，供其他对讲机下载。

进一步的，所述主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机中的每台对讲机还包括若干通话按钮，与所述核心控制电路连接,不同通话按钮对应不同的通话对象。

进一步的，所述主对讲机还包括:

广播层量子密钥按钮，与所述核心控制电路连接,供所有所述若干组长对讲机和若干组员对讲机下载相同的广播层量子密钥；

管理层量子密钥按钮，与所述核心控制电路连接,供所有所述若干组长对讲机下载相同的管理层量子密钥；

若干小队量子密钥按钮，与所述核心控制电路连接,供某组长对讲机及其对应的若干组员对讲机下载相同的小队量子密钥。

进一步的，所述主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机还包括密钥量检测模块，与所述密钥存储模块连接,用于检测所述密钥存储模块内的密钥数量。

进一步的，所述主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机还包括警报器，与所述核心控制电路连接,用于警示所述密钥存储模块中对应各不同通话对象的任一密钥量不足。

本发明的另一方面是提供一种基于量子密码的保密对讲方法，应用于主对讲机、若干组长对讲机和若干组员对讲机之间的通讯，发送消息时包括以下步骤：

1）按住某一通话对象对应的通话按钮，麦克风采集语音信息，

2）模数转换模块将采集的语音信息转换为数字信号，

3）数字信号进入信息存储模块缓存，

4）调用与所述通话按钮对应的量子密钥对数字信号进行加密，

5）加密的数字信号发送；

接收消息时包括以下步骤：

1）接收加密的数字信号，

2）数字信号进入信息存储模块缓存，

3）从密钥存储模块提取相应量子密钥，如无相应密钥，删除缓存密文，直接进入步骤5），若有相应密钥完成解密，进入步骤4），

4）密文经扬声器输出为语音信息,

5）任务结束。

进一步的，所述按住某一通话对象对应的通话按钮，麦克风采集语音信息之前，还包括通话前准备任务，所述主对讲机和其他对讲机的通话前准备任务分别为分发密钥和下载密钥。

进一步的，所述密文经扬声器输出为语音信息之后，还包括所有对讲机返回主对讲机处并删除密钥存储模块中的量子密钥。

本发明的有益效果是: