[发明专利]一种安全性高的量子通信交换系统及方法

说明书

本发明公开了一种安全性高的量子通信交换方系统，包括主控模块，网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块，所述主控模块分别与所述网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块电信号连接，其中：所述主控模块用于接收系统数据并下发开关切换控制指令；所述网络接口模块用于负责TCP/IP协议层数据接收和发送；所述功率甄别模块用于负责信道的功率检测与判别；所述级联光开关模块负责解析主控模块下发的控制指令并完成光路切换操作。本发明通过安全认证生成会话密钥，会话密钥建立后，后续所有通信信息的信息体均采用所述会话密钥进行加密通信，保证了通信之间的安全。

技术领域

本发明涉及量子通信领域，具体涉及一种安全性高的量子通信交换系统及方法。

背景技术

光交换机已被广泛用于光通信节点以及光交叉连接(OXC)设备中，对多光路的信号进行交换，是组成网络的重要装置。但是与传统的光通信系统不同，量子信号强度处于单光子级别，如果在信号交换环节中能量损失大，接收终端将无法识别信息，从而导致量子通信无法实现。所以光量子交换机对于量子通信至关重要。

目前已经大量使用于光通信系统中的光开关主要采用的技术有PLC技术，MEMS技术，和PZT技术。基于上述技术生产的光开关用于量子通信系统中，虽然解决了很多了量子通信过程中的问题，但是仍然存在一些不足。

例如：量子通信虽然提高了信息共同分享功能、具有较好的开放性、良好的灵活性，通过网络环境可以给信息相互分享、信息相关的服务营造了憧憬的空间，推动社会的不断进步。但是，正是由于量子通信具有以上内容的特征，所以出现了较多的安全性问题。

因此有待对现有的量子交换技术进行进一步的改进，提供一种通信安全性高的通信交换系统和方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的提供一种智能便捷可以完全自动化进行光路切换的量子通信交换系统及方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：一种安全性高的量子通信交换系统，包括主控模块，网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块，所述主控模块分别与所述网络接口模块，功率甄别模块和级联光开关模块电信号连接，所述功率甄别模块和级联光开关模块通过光信号与所述级联光开关模块连接，其中：

所述主控模块用于接收外接的密钥管理系统数据并下发开关切换控制指令；

所述网络接口模块用于负责TCP/IP协议层数据接收和发送；

所述功率甄别模块用于负责信道的功率检测与判别，将检测后符合条件的安全的功率信号发送给所述主控模块；

所述级联光开关模块负责解析主控模块下发的控制指令并完成光路切换操作；

所述主控模块至少包括ARM处理器电路，ARM处理器电路又包括光模块控制单元、光功率采集单元、平台管理单元和安全认证协议处理单元，所述安全认证协议处理单元与光模块控制单元通过电信号互相连接，所述光模块控制单元与光功率采集单元通过电信号互相连接，所述平台管理单元与风扇管理电路连接；其中：

所述光模块控制单元用于下发光控制开关切换的控制指令；

所述光功率采集模块用于光功率的强度采集与计算；

所述平台管理单元用于系统风扇的转速调节与监控；

安全认证协议处理单元用于与外接的密钥管理系统建立连接并进行通信的安全认证及协议处理；

安全认证协议处理单元与进行安全认证的步骤如下：

步骤1：安全认证协议处理单元向密钥管理系统发送认证信息：

所述认证信息包含内容：全认证协议处理单元的任意随机数NonceB、身份信息ID1以及采用的加密算法；