[发明专利]一种在量子密钥分发系统中抵御设备校准攻击的方法

权利要求书

1.一种在量子密钥分发系统中抵御设备校准攻击的方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)首先完成参数标定系统的搭建；

参数标定系统包括：发送方内的标准光源，量子信道，以及待参数标定的接收方探测系统；

2)在安全区域，产生参数标定光；

使用光源产生所需的时间位置合束一致的参数标定光，参数标定光经量子信道发送至待参数标定的接收方探测系统；

3)在安全区域，待参数标定的接收方探测系统完成关键参数测量；

接收方探测系统的探测器的多个通道，分别命名为通道1，通道2，……通道n，测量得到各通道的关键参数a₁，a₂，……，a_n，其中n为接收方探测系统中探测器的数量，n个通道对应于n个探测器，参数标定光到达探测器后多个探测器都将接收到时间位置相同的完整光脉冲，以合束一致的光脉冲波形时间作为一致的参考，那么多个探测器的探测效率的最优值的时间位置记录为a₁，a₂，……，a_n；

4)接收方探测系统安全参数计算；

以至少一个探测器通道k(k＝1，2，……，n)的关键参数a_k为基准，计算其他各通道与通道k的关键参数相对差值b_i-k，作为量子密钥分发系统接收方的安全参数，保存在接收方探测系统中，b_i-k的计算方式如下：

b_i-k＝a_i-a_k，i＝1，2，……，n，且i≠k；

5)设定安全阈值DeltaAllowRange；

根据接收方的探测器特性和探测脉冲时间测量的电子学特性，设定安全阈值DeltaAllowRange；

6)在外场区域，产生参数标定光；

发送方的标准光源用于产生所需的时间位置合束一致的参数标定光，参数标定光经外场区域的量子信道发送至待参数标定的接收方探测系统；

7)在外场区域，接收方完成探测器关键参数测量并判定是否受到了攻击或校准，判定是否收到了攻击步骤为：判定探测器通道i与通道k的关键参数测量值差值是否处于安全范围内，或者判定探测器通道i的关键参数测量值是否处于安全范围内。

2.如权利要求1所述的在量子密钥分发系统中抵御设备校准攻击的方法，其特征在于：在步骤7)中，接收方完成探测器关键参数测量并判定，监测是否受到了攻击，包括下述步骤：

7.1)通道1、通道2、……、通道n测量得到各通道关键参数的外场测量值B₁，B₂，……，B_n；

7.2)根据安全参数b_i-k、安全阈值DeltaAllowRange，分别计算探测器通道i(i＝1，2，……，n)与通道k的关键参数测量值差值的安全范围[(B_i-k)min，(B_i-k)max]，其中，(B_i-k)min＝b_i-k–DeltaAllowRange，(B_i-k)max＝b_i-k+DeltaAllowRange，i≠k；

7.3)对于探测器通道i(i＝1，2，……，n)，判定该探测器通道i与通道k的关键参数测量值差值是否处于安全范围内。

3.如权利要求2所述的在量子密钥分发系统中抵御设备校准攻击的方法，其特征在于：步骤7.3)中的判断方式为：如果B_i-k∈[(B_i-k)min，(B_i-k)max]，则认为该探测器通道i与通道k的关键参数测量值差值处于安全范围内；如果则认为该探测器通道i与通道k的关键参数测量值差值处于安全范围外，如果所有通道的关键参数测量值差值均处于安全范围内，判断量子密钥分发系统未受到设备校准攻击。

4.如权利要求3所述的在量子密钥分发系统中抵御设备校准攻击的方法，其特征在于：如果探测器有一个通道的关键参数测量值差值处于安全范围外，则量子密钥分发系统有可能受到设备校准攻击，系统立即停止量子密钥分发，同时上报并记录“设备校准攻击异常”。