[发明专利]一种提高量子密钥分发系统纠错效率的方法及装置

说明书

本申请提供一种提高量子密钥分发系统纠错效率的方法及装置，其中方法包括：每当原始密钥达到预设的数据量后则得到相应的数据集合；控制纠错方法中每一步的步骤流水式处理数据集合；每当纠错中的数据集合根据纠错方法迭代处理完成后，则新的数据集合与剩余纠错中的数据集合根据纠错方法继续迭代处理。因而本申请的纠错方法中每一步的步骤对数据集合进行流水式处理，因而纠错方法中的每一步不再等待反馈结果才对下一数据集合数据进行处理，以及整个纠错流程也不需要等待某一数据集合处理完成后才对下一数据集合数据进行处理，因此，从而提高了QKD的纠错效率以及QKD的后处理效率。

技术领域

本申请涉及量子通信技术领域，具体涉及一种提高量子密钥分发系统纠错效率的方法及装置。

背景技术

量子密钥分发系统(QKD)需要对原始密码进行后处理工作，从而得到绝对安全的最终密钥。QKD的后处理过程一般包括：基矢比对、纠错、隐私放大等步骤，基矢比对将原始数据处理至到原始密钥的数据处理；纠错的目的是将Alice与Bob的密钥中不一致的部分进行纠正，最终获得一致的密钥；隐私放大是将纠错过程得到的密钥通过随机矩阵变换成最终需要长度的过程。

其中，纠错的方法包括协商段长、奇偶校验、汉明纠错以及数据交织，请参考图1所述的示意图，具体步骤如下：将上述原始数据经过数据交织步骤进行重排后，对数据进行协商段长，协商完成后对数据分别进行奇偶校验，若奇偶校验结果一致则得到最终密钥，若奇偶校验结果不一致则进行汉明纠错后再重新返回到数据交织步骤，直至奇偶校验结果一致则得到最终密钥，或循环次数超出n次(如8次)则直接舍弃该次纠错过程的数据，结束本次纠错过程。

现有的QKD的纠错过程具体为：Alice或Bob密钥池中的原始密钥量达到一定量(如256kbit)时发起纠错，以Alice发起纠错为例具体说明，Alice将第一组原始密钥数据按照图1所示的流程处理，Bob也按照图1所示的流程对第一组原始密钥数据处理，但是在奇偶校验和汉明纠错步骤当中，当Alice对第一组原始密钥数据进行奇偶校验完成后，将奇偶校验的结果发送给Bob，Bob对第一组原始密钥数据进行奇偶校验，若Bob奇偶校验的结果与Alice传输的结果相同，则通知Alice并得到最终密钥；若Bob奇偶校验的结果与Alice传输的结果不相同，则通知Alice进行汉明纠错后再重新返回到数据交织步骤，Bob也进行汉明纠错后再重新返回到数据交织步骤，直至第一组原始密钥数据处理迭代处理完成后按照同样的方式进行第二组原始密钥数据处理，以此类推。因此在纠错过程中，当数据进行协商段长时，则奇偶校验、汉明纠错、数据交织以及一致性验证等步骤均处于空闲状态而没有处理数据，即同一时间仅只有一个步骤在处理数据，并且当Alice与Bob将一组数据处理完成后才对下一组数据进行处理，这就导致了现有的QKD的纠错效率较低，从而大大降低QKD的后处理效率。

发明内容

本申请提供一种提高量子密钥分发系统纠错效率的方法及装置，以解决现有技术中QKD的纠错过程效率较低以及QKD的后处理效率低的问题。

本申请第一方面提供一种提高量子密钥分发系统纠错效率的方法，该方法包括：

每当原始密钥达到预设的数据量后则得到相应的数据集合；

控制纠错方法中每一步的步骤处理完当前数据集合后，将处理完的当前数据集合发送至下一步骤或者缓存在网络中，根据竞争规则立即更新当前数据集合，且立即处理更新后的当前数据集合，具体为：

Master与Slaver依次对数据集合协商段长，其中发起纠错的一方称为Master，另一方称为Slaver；

Master依次对数据集合奇偶校验，并将每组数据集合及对应的奇偶校验结果同时发送给Slaver；