[实用新型]一种量子密钥分发一体机

说明书

本实用新型提供了一种量子密钥分发一体机，包括：解码模块，用于解码收到的编码信息；探测模块，与所述解码模块连接；主板，与所述探测模块连接；第一随机数发生器，与所述主板连接；第二随机数发生器，与所述主板连接；第一数据接口，与所述主板连接；第二数据接口，与所述主板连接；发生模块，与所述主板连接，用于制备单光子源，能够实现在同一网络节点的同时进行量子密钥的分发与接收，不需要另外铺设网络，也不需要同时假设独立的发射端与接收端，组网方便，同时还降低了成本。

【技术领域】

本实用新型涉及量子加密通讯，尤其涉及量子密钥分发系统。

【背景技术】

当前量子加密通信技术中，COW协议和BB84协议都是量子通信技术中典型的通信协议。其中，COW协议又称相干一致的量子密钥通信协议，也是目前为止光纤相位量子密钥通信系统中相对比较成熟的一种量子通信协议。其主要工作原理如下：COW协议主要包括发送端Alice和接收端Bob，发送端主要作用是制备量子密钥分发所需的单光子源，并通过光脉冲编码相应的信息。接收端拥有一个干涉环（不同于经典的BB84协议，BB84协议的发射端也需要干涉环），用于解码经发送端编码过的信息，并且通过公共信道比对，在发送端和接收端产生安全的量子密钥。利用该最终生成的密钥可以对信息进行加密和解密，从而实现信息的安全性传输。因为量子态具有不可克隆性、不确定性和测量塌縮的特性，所以保证了所传送的密钥不可被有效地窃听，最终保证通过经典信道所传信息的绝对安全性。通过COW协议搭建的发送端和接收端进行密钥的传输及生成，就形成了一个点对点的量子密钥分发系统。

现有的技术中，基于COW协议及BB84协议的量子密钥分发系统都是单一的系统，如发送端和接收端是分立的系统。因为量子密钥分发系统都是点对点传输的，所以这种系统会带来一个很不方便的问题，如果有一个布网的地方既需要发送又需要接受密钥，那么不得不在这个地方同时放置两台设备（一个用于发送量子密钥信息，一个用于接受量子密钥信息）。这种方式不仅需要占用较大的组网空间，同时还增大了成本的投入，并且不利于量子密钥分发系统的集成化及功能多样化。

鉴于此，实有必要提出一种能够即接收密钥又能发送密钥的一体机。

【发明内容】

本实用新型提供了一种量子密钥分发一体机，可以在同一节点上上实现量子密钥的接收及分发。

根据本实用新型的量子密钥分发一体机，包括：解码模块，用于解码收到的编码信息；探测模块，与所述解码模块连接；主板，与所述探测模块连接；第一随机数发生器，与所述主板连接；第二随机数发生器，与所述主板连接；第一数据接口，与所述主板连接；第二数据接口，与所述主板连接；发生模块，与所述主板连接，用于制备单光子源。

进一步地，所述解码模块为干涉环。

进一步地，所述探测模块为单光子探测器。

进一步地，所述单光子探测器为双头单光子探测器。

进一步地，所述主板为带有LINUX操作系统的FPGA主板。

进一步地，所述第一随机数发生器为量子随机数发生器，用于与所述探测模块收到的量子信息进行比较。

进一步地，所述第二随机数发生器为量子随机数发生器，用于制备供单光子源发送的信息。

进一步地，所述第一数据接口为SFP接口，用于接收另一个量子密钥分发器的发送端发送过来的数据。

进一步地，所述第二数据接口为SFP接口，用于向另一个量子密钥分发器的接收端发送数据。

进一步地，所述发生模块为制备单光子源的子电路板。

通过本实用新型的量子密钥分发一体机，能够实现在同一网络节点的同时进行量子密钥的分发与接收，不需要另外铺设网络，也不需要同时假设独立的发射端与接收端，组网方便，同时还降低了成本。