[发明专利]一种基于量子纠缠的量子密码锁系统

说明书

本发明公开了一种基于量子纠缠的量子密码锁系统，该系统由密码生成系统和量子密码控制系统组成；当需要添加新用户时，需要首先对管理员用户拥有的密码生成系统生成的密码进行验证，验证通过后，管理员用户能够添加新的用户，并能够为新用户的密码生成系统完成纠缠粒子分配；当用户需要开锁时，用户通过自己拥有的密码生成系统生成数字序列，然后量子密码控制系统对收到的数字序列进行密码验证，验证通过，则开锁成功。本发明提出的一种基于量子纠缠的量子密码锁系统基于量子纠缠技术生成量子密码，其基于量子不可复制原理确保密码不被他人所复制、盗取，确保密码安全，具备安全性能好、操作方便都优势。

技术领域

本发明公开了一种基于量子纠缠的量子密码锁系统，属于物联网智能家居领域。

背景技术

对于传统的按键密码锁，一旦密码被他人窃取，他人就能够使用获得的密码打开密码锁，造成家庭安全隐患，安全系数较低。指纹密码锁能够有效解决这一问题，因为指纹特征的唯一性，通过指纹验证开锁，安全系数较高。然而使用指纹密码锁，一旦手指脱皮可能会导致指纹密码锁无法识别的问题；同时指纹也存在被他人盗取指模的可能，仍然存在一定的安全隐患。

本发明提出的一种基于量子纠缠的量子密码锁系统基于量子纠缠技术生成量子密码，其基于量子不可复制原理确保密码不被他人所复制、盗取，确保密码安全，具备安全性能好、操作方便都优势。

发明内容

一种基于量子纠缠的量子密码锁系统包括密码生成系统和量子密码控制系统，如附图1所示。每个量子密码锁系统用户都拥有一个密码生成系统，量子密码控制系统安装在门上。用户通过自己拥有的密码生成系统生成密码，然后把密码提供给量子密码控制系统用于开锁。

量子密码控制系统包括量子纠缠对分配模块、量子测量模块、按键模块、光纤通信模块、微处理器模块、液晶显示模块、经典存储模块、量子存储模块和无线收发模块；将量子密码控制系统的量子存储模块区间划分为V个量子存储区域，对存储区域按照1、2...、V的顺序对其进行编号；量子密码控制系统中当前已有的用户数用U表示，将U的数值保存在其经典存储模块中；量子密码控制系统对应的第i号量子存储区域中保存的剩余纠缠粒子数用Z_i表示，其中1≤i≤U；将Z_i的数值保存在量子密码控制系统的经典存储模块中。

密码生成系统包括量子测量模块、按键模块、光纤通信模块、微处理器模块、液晶显示模块、经典存储模块、量子存储模块和无线收发模块；密码生成系统对应的量子存储模块中保存的剩余纠缠粒子数用Y表示，将Y的数值保存在其经典存储模块中。

初始情况下，在量子密码控制系统和管理员用户的密码生成系统之间，完成纠缠粒子对分配，纠缠粒子对分配具体步骤如下：

步骤1、通过光纤将量子密码控制系统的光纤通信模块和密码生成系统的光纤通信模块连接起来。由量子密码控制系统的量子纠缠对分配模块制备n个纠缠粒子对，表示为A_iB_i，其中1≤i≤n；每对纠缠粒子对A_iB_i的纠缠态表示为：，其中；

步骤2、将量子密码控制系统制备得到的n个纠缠粒子A_i存储在量子密码控制系统拥有的量子存储模块的1号量子存储区域中，1号量子存储区域中保存的纠缠粒子可用于开锁和用户管理功能；U的初始值设置为1；

步骤3、量子密码控制系统将制备得到的n个纠缠粒子B_i通过光纤通信模块发送给密码生成系统的光纤通信模块，密码生成系统收到n个纠缠粒子B_i后，将其存储在自己的量子存储模块中；将密码生成系统对应的Y的数值设置为n，将Y的数值保存在密码生成系统的经典存储模块中。