一种具有功率甄别的量子通信交换系统及方法

    公开(公告)号:CN111835433B

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN201911419463.0

    申请日:2019-12-31

    Inventor: 郭邦红 胡敏

    Abstract: 本发明公开了一种具有功率甄别的量子通信交换系统及方法,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。本发明可以对微弱的光信号进行判别,因此不会将量子信号错判为背景噪声,保证了量子光信号被正确地传输。

    一种高速真随机数的产生系统

    公开(公告)号:CN114384969B

    公开(公告)日:2024-04-16

    申请号:CN202111630135.2

    申请日:2021-12-28

    Abstract: 本发明公开了一种高速真随机数的产生系统,包括真随机数发生模块和处理器;所述真随机数发生模块配置为用于生成N路真随机数序列;所述处理器配置为控制所述N路真随机数模块序列的速率;处理器控制多组真随机数模块序列速率的过程如下:通过处理器输出I/O口,通过输出高低电平控制物理噪声芯片的使能引脚,通过片选控制随机数输出,使真随机数模块序列达到系统需求的真随机数序列速率以及将真随机数序列进行移位处理,串行输出高速率随机bit流。本发明通过真随机数发生模块产生真随机数序列,通过FPGA处理器控制真随机数序列的速率使其使其串行输出高速率随机bit流,提高密钥在传输的过程中的安全性,同时提高QKD了系统密钥分发速率的问题。

    一种用于量子密钥分发的时间同步系统

    公开(公告)号:CN113541819B

    公开(公告)日:2023-12-19

    申请号:CN202110714808.6

    申请日:2021-06-26

    Inventor: 郭邦红 胡敏

    Abstract: 本发明公开了一种用于量子密钥分发的时间同步系统,包括第一控制单元、第一通信单元、信号光发生器、同步光发生器和光波分复用、第二控制单元、第二通信单元、单光子探测器、同步光检测器和光波分解复用,其中:所述信号光发生器用于产生单光子信号,同步光发生器用于生成同步光和魔术字前导光,光波分复用设备把信号光与同步光复用到一根光纤上传输。本发明采用一种相对时间同步的方法,Alice在同步光信道上发送魔术字前导光序列,延时一个固定的时间T或计数值,再发送单光子信号。Bob检测前导光序列,以检测到前导光序列为基点,延时与Alice端一样时间或计数值,开启单光子探测器,并开始位置号计数,随后连续探测单光子,并记录下单光子的位置号。

    一种量子密钥管理软件模块的联调测试系统及方法

    公开(公告)号:CN114422126B

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202111668099.9

    申请日:2021-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种量子密钥管理软件模块的联调测试系统及方法,该方法利用Alice模块端向Bob模块端发送一个验证报文来对经典信道进行验证,验证成功后,Alice模块端下发同步光校验命令到Bob模块端进行同步光校验;校验成功后,Alice模块端下发延时扫描命令给Bob模块端进行信号光延时扫描校验;校验成功后,Alice模块端发送同步修正命令给Bob端进行同步光与信号光的修正,修正成功Alice模块端和Bob模块端联调成功。所述联调测试方法通过密钥系统的软件模块间发送验证报文来确保模块间的正常通信,以及通过发送的数据帧中不同的命令字来进行不同的测试操作,可提高量子通信与量子网络多用端模块间的联调效率以及保障了系统的后续运行。

    一种QKD密钥管理系统的交互系统及方法

    公开(公告)号:CN114449062B

    公开(公告)日:2023-10-24

    申请号:CN202111673541.7

    申请日:2021-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种QKD密钥管理系统的交互系统及方法,该方法启动一个线程,创建与线程对应的服务器的套接字socket;客户端与服务端通过套接字socket进行匹配连接;客户端将待发送的数据经过反码求和得到检验位;客户端将待发送的数据与所述检验位进行拼接后打包成数据帧发送给服务端;服务端接收数据帧后对数据帧的格式进行检验和拆解,获取到数据帧信息并进行相应的操作或回复。本发明公开的方法在客户端传输的消息时采用指针位移的方式对字段进行拼接并封装成数据帧,服务端对收到数据帧也采用指针位移的方式进行拆解并分析字段从而进行相应的回复,保证了密钥管理系统间交互的安全性以及提高了系统的交互效率。

    一种基于动态决策模型的消息推送服务系统及方法

    公开(公告)号:CN114401315B

    公开(公告)日:2023-09-12

    申请号:CN202111673791.0

    申请日:2021-12-31

    Abstract: 本发明公开了一种基于动态决策模型的消息推送服务系统及方法,所述方法通过量子通信与经典通信客户端同时发送多个消息到中间件;中间件收到多个消息后利用动态决策计算模型给每一个消息分配对应的推送服务,并采用推送服务将多个消息推送到服务端;服务端收到多个消息后,给各个消息分别创建一个结构体以及socket;服务端创建一个双向链表并同时将结构体插入双向链表;服务端通过查找双向链表获取socket对消息进行回复并通过中间件发往客户端。本发明通过在中间件封装了一个动态决策模型来将客户端的消息推送到服务端以及,提升系统的吞吐量,保证了信息传达的时效性。

    一种基于硅光集成芯片的偏振编码QKD系统及方法

    公开(公告)号:CN114006693B

    公开(公告)日:2023-08-11

    申请号:CN202110736889.X

    申请日:2021-06-30

    Abstract: 本发明公开了一种基于硅光集成芯片的偏振编码QKD系统,包括发送端和接收端,所述发送端和接收端均包括随机数发生器,FPGA和量子芯片,所述FPGA用于控制量子芯片并通过经典信道进行通信;所述随机数发生器用于产生调制信号;在发送端中,FPGA产生脉冲信号驱动强度调制器产生直流偏压驱动可调衰减器,并根据生成的调制信号驱动相位调制器和偏振调制器进行相位随机化和偏振态的制备,随后在接收端经过偏振解复用器进行解复用;在接收端中,FPGA根据随机数产生器生成的调制信号驱动偏振解调器,随机地选用测量基对接收的偏振态进行测量,通过单光子探测器进行光子数计数并记录光子计数作为测量结果。本发明降低了系统的误码率,提高了系统的传输距离。

    一种量子通信的密钥管理动态路由生成网络架构及方法

    公开(公告)号:CN114362938A

    公开(公告)日:2022-04-15

    申请号:CN202111630087.7

    申请日:2021-12-28

    Inventor: 郭邦红 胡敏

    Abstract: 本发明公开了一种密钥管理动态路由生成网络架构,包括Alice、Bob、KM、KMS和QKD;所述Alice、KM和Bob分别通过经典网络与KMS通信并上报信息,所述KMS接收上报信息后,建立网络拓扑关系,生成动态路由表;所述Alice、Bob和KM均配备有一个或多个QKD,所述Alice、Bob和KM之间通过经典网络通信,相互通信的QKD之间通过量子信道通信;任意两个相互通信的Alice、Bob和KM均有通信的一方产生量子密钥K,另一方接收量子密钥K,形成二者之间的密钥共享。本发明KMS把所有节点的网络拓扑信息连接起来形成整个网络的拓扑信息,生成路由表,加快网络上信息的传输速率。

    一种测量设备无关量子直接通信方法

    公开(公告)号:CN113612601A

    公开(公告)日:2021-11-05

    申请号:CN202110739567.0

    申请日:2021-06-30

    Abstract: 本发明公开了一种测量设备无关量子直接通信方法,该方法通过Alice随机制备一个的双光子态的纠缠态量子比特,通过Bob随机制备一个处于{|0>,|1>,|+>,|‑>}的四种量子态之一的单光子态的量子比特;Alice发送纠缠态其中的一个光子的量子比特给Charlie,并保留剩下的一个光子的纠缠态量子比特,Bob将随机制备的单光子态的量子比特发送给Charlie;Charlie收到Alice和Bob发送来的量子比特后,执行贝尔态测量,然后通过经典信道公布测量结果,Alice执行幺正操作,完成量子隐形传态。本发明的编码方式可以去除量子存储。

    一种用于多自由度调制QKD的私钥放大方法及系统

    公开(公告)号:CN112769561A

    公开(公告)日:2021-05-07

    申请号:CN202011644254.9

    申请日:2020-12-31

    Inventor: 郭邦红 杨帆 胡敏

    Abstract: 本发明公开了一种用于多自由度调制QKD的私钥放大系统和方法,包括发送端和接收端对方法中所涉及参数进行测算;发送端和接收端在信道中共享一个Hash函数;发送端和接收端将各自的长度为l密钥串末尾补零,平均分成L组;发送端和接收端对密钥串进行第一级私钥放大;发送端和接收端将产生密钥分为两部分,一部分用于错误校验,一部分用于第二级私钥放大;发送端和接收端公开比对,不一致则丢弃本组密钥结束私钥放大,一致则执行下一步;发送端和接收端对密钥串进行第二级私钥放大得最终安全密钥。本发明采用两级私钥放大,将错误校验步骤融入私钥放大步骤,以及预存随机数等方法和系统,使得系统在有安全性的前提之下不仅完成减小有限长效应,同时提升数据处理效率及运行速度。

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