[发明专利]一种量子密钥分配设备成码率确定方法及系统

说明书

本发明公开一种量子密钥分配设备成码率确定方法及系统。方法包括：获取原始密钥；对所述原始密钥进行筛选，得到筛后密钥；对所述筛后密钥进行纠正，得到协商密钥；对所述协商密钥的安全性进行比较，得到安全密钥和牺牲密钥；获取对所述协商密钥的安全性进行比较时的起始时间和结束时间；获取所述安全密钥的密钥量；根据所述密钥量、所述起始时间和所述结束时间，确定量子密钥分配设备的成码率。采用本发明的方法或者系统，能够直接得到安全密钥的成码率。

技术领域

本发明涉及量子保密通信领域，特别是涉及一种量子密钥分配设备成码率确定方法及系统。

背景技术

保密通信的安全性是通信中人们最为关注的问题。经典密码体制只能提供有限的计算安全性，在量子计算机和量子算法的提出之后面临着巨大的挑战。量子保密通信将量子力学和密码学相结合，基于量子力学的基本原理(海森堡不确定性原理、测量坍缩原理和量子态不可克隆原理)，能够为通信双方提供不可被窃听、存储和破解的量子密钥安全共享信道。1984年，物理学家Bennett和密码学家Brassard提出了量子密钥分配(Quantum KeyDistribut ion，QKD)及一套完整的量子通信协议，简称为BB84协议，将量子密钥分配与“一次一密”(OTP)加密体制相结合，能够提供理论上的无条件安全性，成为业界的研究热点。

量子密钥分配主要包括量子信号传输阶段和后处理阶段，量子信号传输阶段主要完成的是在发送方(Al ice)和接收方(Bob)之间进行的量子态的发送、传输和测量过程，经过量子信道传输后，Al ice和Bob的密钥信息只是部分相关、部分安全的。为了得到完全一致、无条件安全的最终安全密钥，Al ice和Bob需要在认证的经典信道(窃听者可以窃听但是不能篡改其中的内容)上对这些密钥进行进一步后处理，包括对基(无效信号的剔除)、密钥协商和错误校验(纠正密钥中的错误比特)、以及保密放大(对可能被窃听信息的剔除)等过程。后处理是QKD系统必不可少的部分，其性能不仅直接影响到最终量子安全密钥生成率，同时还关乎整个QKD系统的性能。

现阶段对于量子保密通信的测试技术与方法研究尚且薄弱，量子保密通信的关键性能指标参数(如安全密钥成码率、安全密钥成码稳定性等)只能从QKD厂家的设备网管获取，缺乏第三方测试手段，并且无法获得量子密钥分配的后处理过程安全密钥的成码率。

发明内容

本发明的目的是提供一种量子密钥分配设备成码率确定方法及系统，能够直接得到安全密钥的成码率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种量子密钥分配设备成码率确定方法，所述确定方法包括：

获取原始密钥；

对所述原始密钥进行筛选，得到筛后密钥；

对所述筛后密钥进行纠正，得到协商密钥；

对所述协商密钥的安全性进行比较，得到安全密钥和牺牲密钥；

获取对所述协商密钥的安全性进行比较时的起始时间和结束时间；

获取所述安全密钥的密钥量；

根据所述密钥量、所述起始时间和所述结束时间，确定量子密钥分配设备的成码率。

可选的，所述对所述原始密钥进行筛选，得到筛后密钥，具体包括：

对所述原始密钥进行比特筛选和基筛选，得到筛后密钥。

可选的，所述对所述筛后密钥进行纠正，得到协商密钥，具体包括：

对所述筛后密钥进行误码估计和协商纠错操作，得到协商密钥。

可选的，所述对所述协商密钥的安全性进行比较，得到安全密钥和牺牲密钥，具体包括：