JP2022108576A - Optical secret communication system and optical secret communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、伝達する情報を盗聴者に知られることなく受信者に送る光秘匿通信に係り、安全性が高くかつ高速な光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to secure optical communication that transmits information to a receiver without being known by an eavesdropper, and relates to a secure and high-speed secure optical secure communication system and optical secure communication device.
近年、インターネットを活用したビジネスが急速に発展し、個人情報や機密情報の伝達にも光通信ネットワークが活用されるようになっている。そのような中、光通信ネットワークの高速大容量化とともに、情報の安全性を確保することが重要になってきている。光秘匿通信に用いられる量子暗号としては、量子鍵配送と光の量子雑音を利用したストリーム暗号(以降、QNSC:Quantum Noise Stream Cipherと呼ぶ)とがよく知られている。前者は、ストリーム暗号伝送で使用される共通鍵を、単一光子や微弱なコヒーレント光で伝送することにより、無条件安全に鍵を配送することができるといわれている(例えば、非特許文献1、2参照)。しかし、元の通信文と同じ長さの使い捨ての共通鍵を受信者に配送する必要があり、暗号通信の速度は鍵配送の速度(数100 kbps)で制限されてしまうといった問題点がある。
In recent years, businesses using the Internet have developed rapidly, and optical communication networks have come to be used for the transmission of personal information and confidential information. Under such circumstances, it is becoming important to ensure the security of information as the speed and capacity of optical communication networks increase. Stream cryptography using quantum key distribution and optical quantum noise (hereinafter referred to as QNSC: Quantum Noise Stream Cipher) is well known as quantum cryptography used for optical secure communication. The former is said to be able to deliver keys unconditionally safely by transmitting the common key used in stream cipher transmission with single photons or weak coherent light (for example, Non-Patent
これに対し、QNSCは、現状の光ネットワーク上で実用化ができ、数10 Gbit/sの高速通信が実現できる共通鍵量子暗号として期待されている(例えば、非特許文献3、4、5、6、特許文献1、2、3参照)。QNSCでは、共通鍵をもとに生成した擬似乱数を用いて、光信号の位相あるいは振幅あるいはその両方を多値変調し、光の位相もしくは振幅揺らぎ(これを量子雑音と呼ぶ)の中にデータ情報を埋め込むことにより、盗聴者が光信号を正確に受信できないようにしている。この方式では、完全秘匿性は得られないものの、変調レベルの多値度を大きくして、被変調光信号の振幅あるいは位相あるいはその両方の変化の間隔を、光検出の際に付与される量子雑音と比べ十分に小さくすることで、盗聴者が正しく信号レベルを判定できる確率を下げ、実用上問題のないレベルまで安全性を高めることができる。
On the other hand, QNSC is expected to be a common key quantum cryptography that can be put into practical use on the current optical network and can realize high-speed communication of several tens of Gbit/s (for example,
これまでに報告されているQNSC伝送システムにおける、QNSC信号の生成の様子を図3に示す。ここでは、変調信号として直交振幅変調(QAM: Quadrature Amplitude Modulation)方式を用いた場合を例にとっている。一般に用いられている光秘匿通信方式では、共通鍵#1で生成した乱数列#1を用いた排他論理和の演算により、オリジナルのバイナリーデータ(元データ)を数理的に暗号化し、その暗号化信号を所定のフォーマット(図3においては16 QAM)にマッピングして、光ファイバを介して送信している。この場合、盗聴者は、光ファイバ伝送路に曲げ損を与えるなどして、クラッドへの漏れ光から16 QAM信号を高感度に検出し、例えば総当たりに乱数列#1の情報を探ることにより、元データを解読できる可能性がある。
Fig. 3 shows how the QNSC signal is generated in the reported QNSC transmission system. Here, the case of using a quadrature amplitude modulation (QAM) system as a modulating signal is taken as an example. In the commonly used optically secure communication method, the original binary data (original data) is mathematically encrypted by the exclusive OR operation using the random
QNSC方式では、このリスクを回避するために、共通鍵#2で生成した乱数列#2を用いて、16 QAM信号をさらにM×M値の超多値QAMフォーマットで暗号化し、その暗号化信号レベルをレーザならびに光増幅器から放出される量子雑音によりマスキングした形で情報を送信する。即ち、光信号の振幅と位相の情報を同時に拡散させた2次元の物理暗号である。例えば、Mを1024に設定することにより、暗号化QAM信号の多値度は、M2≒106となる。この場合、盗聴者は100万通りある信号レベルから真値を判定しなければならず、その解読は極めて困難なものになる。しかしながら、QNSCシステムでは、106~107程度の光子から成る強い光信号を利用するため、単一光子相当の微弱な信号を扱うQKDのような量子雑音による完全なマスキング効果を得ることはできない。そのため、送信した信号に含まれる乱数列#2の情報の一部は盗聴者に漏れ、極めて低い確率ではあるが、多数の信号から得た情報をもとに盗聴者に乱数列#2が解読されてしまう可能性があるという課題があった。
In order to avoid this risk, in the QNSC system, the 16 QAM signal is further encrypted in the M × M value super multilevel QAM format using the random
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、高速伝送を得意とするQNSC信号を時間軸にも拡散させ、データの振幅および位相の多値化に用いる乱数列の情報も暗号化することにより、従来のQNSCよりも安全性が高く、かつ高速伝送可能な光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made with a focus on such problems. The QNSC signal, which excels in high-speed transmission, is also spread on the time axis, and the information of the random number sequence used for multi-valued data amplitude and phase is also encrypted. It is an object of the present invention to provide an optically secure communication system and an optically secure communication device capable of high-speed transmission with higher security than the conventional QNSC.
かかる目的を達成するために、本発明に係る光秘匿通信システムは、量子雑音を用いて光信号の位相あるいは振幅レベルの少なくとも一方をマスキングするQNSCを利用した光秘匿通信伝送システムであって、送信部で生成したQNSC信号を、共通鍵を用いて時間軸上にランダムに拡散させた上で送信し、受信部において、前記送信部との間で予め共有した前記共通鍵を用いて、正しいタイミングで前記QNSC信号を受信するよう構成されていることを特徴とする。 In order to achieve such an object, an optical secure communication system according to the present invention is an optical secure communication transmission system using QNSC that masks at least one of the phase or amplitude level of an optical signal using quantum noise. The QNSC signal generated by the unit is randomly spread on the time axis using a common key and then transmitted, and in the receiving unit, using the common key shared in advance with the transmitting unit, correct timing to receive the QNSC signal.
本発明に係る光秘匿通信装置は、量子雑音を用いて光信号の位相あるいは振幅レベルの少なくとも一方をマスキングする量子雑音ストリーム暗号(QNSC)を利用した光秘匿通信装置であって、送信部で生成したQNSC信号を、共通鍵を用いて時間軸上にランダムに拡散させた上で送信し、受信部において、前記送信部との間で予め共有した前記共通鍵を用いて、正しいタイミングで前記QNSC信号を受信するよう構成されていることを特徴とする。 An optically secure communication device according to the present invention is an optically secure communication device using quantum noise stream cryptography (QNSC) that masks at least one of the phase and amplitude level of an optical signal using quantum noise, and generates a The QNSC signal is randomly spread on the time axis using a common key and then transmitted, and in the receiving unit, the QNSC at the correct timing using the common key shared in advance with the transmitting unit It is characterized in that it is arranged to receive a signal.
本発明に係る光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置は、前記時間軸上に拡散させるとき、盗聴を困難にするために用意したダミー信号の時系列の中に、ランダムに前記QNSC信号を挿入するよう構成されていてもよく、前記QNSC信号の順序をランダムに入れ替えるよう構成されていてもよい。 The optically secure communication system and the optically secure communication device according to the present invention randomly insert the QNSC signal into the time series of dummy signals prepared to make eavesdropping difficult when spreading on the time axis. Alternatively, the order of the QNSC signals may be randomly changed.
本発明に係る光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置は、変調方式として、光強度変調あるいは光位相変調あるいは直交振幅変調を利用することが好ましい。 The secure optical communication system and secure optical communication device according to the present invention preferably use optical intensity modulation, optical phase modulation, or quadrature amplitude modulation as a modulation method.
また、本発明に係る光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置は、前記共通鍵として、量子鍵配送技術を用いて安全に配信された秘密鍵を用いることが好ましい。この場合、安全性をより高めることができる。 Moreover, it is preferable that the optically secure communication system and the optically secure communication device according to the present invention use a secret key that is safely distributed using a quantum key distribution technique as the common key. In this case, safety can be further enhanced.
本発明によると、高速伝送を得意とするQNSC信号の暗号化に用いる乱数列の情報も二重に暗号化することにより、高い安全性と高速性を兼ね備えた光秘匿通信を実現することができる、光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置を提供することができる。 According to the present invention, by double-encrypting the information of the random number sequence used for encrypting the QNSC signal, which is good at high-speed transmission, it is possible to realize optically confidential communication that combines high security and high speed. , an optically secure communication system and an optically secure communication system can be provided.
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
本発明における第1実施形態に係る光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置の、送信部、QNSC信号の時間軸における拡散の様子、受信部を、図1に示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings.
FIG. 1 shows the transmission section, the state of spreading of the QNSC signal on the time axis, and the reception section of the optically secure communication system and the optically secure communication device according to the first embodiment of the present invention.
図1(a)に例示する光秘匿通信システムの送信部は、共通鍵1をシード鍵としてデータ信号の暗号化を図るQNSC送信器2と、QNSC送信器2より出力された電気暗号化信号を光配信する際に搬送波として使用する光を発するCW光源3と、CW光源3からの光を光変調するための光変調器4と、光変調した光信号に付与する雑音信号を発生する雑音源5と、その光信号と雑音信号とを合波する光合波器6とを備える。
The transmission unit of the optically secure communication system illustrated in FIG. A
QNSC送信器2は、共通鍵1を分配する鍵分配回路7と、分配した鍵を元に乱数列を生成する乱数列生成回路8-1、8-2、8-3と、バイナリーデータを生成するデータ信号生成回路9と、データ信号生成回路9から出力されるnビットのバイナリーデータを、乱数列生成回路8-1から出力されるnビットの乱数列で暗号化する際に利用する排他論理和回路10と、乱数列生成回路8-2から出力されるmビットの乱数列の順序をランダムに入れ替えるランダムマッピング回路11と、排他論理和で暗号化されたnビットのデータとランダムにマッピングされたmビットの乱数列とを加算して、n + mビットの暗号化信号を生成する加算回路12と、盗聴を困難にするために利用するダミーのバイナリーデータを生成するダミー信号生成回路13と、乱数列生成回路8-3から出力されるlビットの乱数列を元に、真の暗号化信号とダミー信号とを選択して出力するセレクタ14と、セレクタ14より出力されたn+mビットのバイナリー信号を、所望のフォーマットの変調信号に変換するエンコーダ15と、エンコーダ15から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する高速D/A変換器16とから成る。
The
例えば、暗号化信号の変調フォーマットとして直交振幅変調(QAM:Quadrature Amplitude Modulation)を用いる場合、乱数列生成回路8-1、8-2、データ信号生成回路9、排他論理和回路10、ランダムマッピング回路11および加算回路12を、I(同位相)とQ(直交位相)信号生成用にそれぞれ二式ずつ設ければよい。また、これに合わせ、高速D/A変換器16も二式設け、光変調器4としてQAM変調器を利用することができる。一方、暗号化信号の変調フォーマットとして光位相変調あるいは光強度(振幅)変調を用いる場合、乱数列生成回路8-1、8-2、データ信号生成回路9、排他論理和回路10、ランダムマッピング回路11、加算回路12および高速D/A変換器16はそれぞれ一式ずつあればよく、光変調器4として光位相変調器あるいは光強度変調器を用いればよい。
For example, when quadrature amplitude modulation (QAM) is used as the modulation format of the encrypted signal, random number sequence generation circuits 8-1 and 8-2, data signal generation circuit 9, exclusive OR circuit 10, random mapping circuit 11 and adder circuit 12 may be provided two each for generating I (in-phase) and Q (quadrature) signals. Also, in accordance with this, two sets of high-speed D/A converters 16 are provided, and a QAM modulator can be used as the
CW光源3から発する光として、例えば狭線幅の半導体レーザやファイバレーザを用いることができる。雑音源5で発生させる雑音信号の一例としては、エルビウム添加光ファイバ増幅器やラマン光増幅器から出力される自然放出光、あるいは不規則なパターン光信号が挙げられる。
As the light emitted from the
図1(a)の送信部において、QNSC信号が時間軸に拡散される様子を図1(b)に示す。従来のQNSC伝送システムでは、nビットのIまたはQデータをmビットの乱数列で多値化した暗号化信号を、量子雑音を付与した上で、時間に対し連続的に送信していた。ここで、暗号化信号は106~107個程度の光子から成る強い光であるため、量子雑音により全ての情報を覆い隠すことはできない。そのため、盗聴された信号から1シンボル毎にmビットの乱数列の情報が少しずつ洩れていき、連続する多シンボルから得た情報を並べることで乱数列パターンが解読されてしまう可能性は排除しきれなかった。この問題を解決するために、データを含まないダミーシンボルを時間軸上の各タイムスロットに用意し、その中に暗号化信号(真シンボル)を拡散させる。その際、lビットの乱数列(N=2l通りのパターン)の情報で定めたタイミングで、N-1シンボルのダミー信号の中に1つの真シンボルを挿入する。この乱数列を予め送受信者間で持ち合い、真シンボルの位置情報を共有しておく。Nが大きいほど真シンボルの検出確率は低減し、盗聴に対する安全性を高めることができる。一方、データ速度は1/Nに低下する関係にあるため、安全性と高速性の両面に配慮してN値を設定すればよい。 FIG. 1(b) shows how the QNSC signal is spread on the time axis in the transmitting section of FIG. 1(a). In the conventional QNSC transmission system, an encrypted signal obtained by converting n-bit I or Q data into a multi-valued m-bit random number sequence is added with quantum noise and then continuously transmitted over time. Here, since the encrypted signal is strong light consisting of approximately 10 6 to 10 7 photons, quantum noise cannot obscure all the information. Therefore, we eliminate the possibility that m-bit random number sequence information is leaked little by little from the eavesdropped signal for each symbol, and the random number sequence pattern is decoded by arranging the information obtained from consecutive multiple symbols. I couldn't cut it. To solve this problem, a dummy symbol containing no data is prepared in each time slot on the time axis, and an encrypted signal (real symbol) is spread in it. At this time, one true symbol is inserted into the dummy signal of N−1 symbols at the timing determined by the information of the l-bit random number sequence (N=2 l patterns). This random number sequence is shared in advance between the transmitter and receiver, and the positional information of the true symbol is shared. The larger N is, the lower the detection probability of the true symbol is and the higher the security against eavesdropping can be. On the other hand, since the data speed is in a relationship of decreasing to 1/N, the N value should be set in consideration of both safety and high speed.
図1(c)に例示する光秘匿通信システムの受信部は、受信した時間軸上に拡散されたQSNC信号をホモダインあるいはヘテロダイン検波するための局発光源17およびコヒーレント検波回路18と、送信部と同一の共通鍵1をシード鍵としてデータ信号の復号化を図るQNSC受信器19とを備える。
The receiving unit of the optically secure communication system illustrated in FIG. 1(c) includes a local light source 17 and a coherent detection circuit 18 for homodyne or heterodyne detection of the received QSNC signal spread on the time axis, and a transmitting unit. A QNSC receiver 19 for decoding data signals using the same
QNSC受信器19は、コヒーレント受信回路18で受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する高速A/D変換器20と、A/D変換した10進数の暗号化デジタル信号をバイナリー信号に変換するデコーダ21と、ダミー信号の中から真の暗号化信号のみ選択して抽出するためのセレクタ22と、共通鍵1を元に暗号化信号を復号化する復号化回路とから成る。復号化回路は、引算回路23を除き、送信部における暗号化回路と同じ構成である。
The QNSC receiver 19 includes a high-speed A/D converter 20 that converts the analog signal received by the coherent receiving circuit 18 into a digital signal, and a decoder 21 that converts the A/D-converted decimal encrypted digital signal into a binary signal. , a selector 22 for selecting and extracting only the true encrypted signal from the dummy signals, and a decryption circuit for decrypting the encrypted signal based on the
例えば、暗号化信号の変調フォーマットとしてQAMを使用したQSNC信号を、局発光源17を用いてホモダイン検波する場合、コヒーレント受信回路18には90度ハイブリッドと2台のバランスPDとを用いる。また、高速A/D変換器20、引算回路23、乱数列生成回路24-1、24-2、排他論理和回路25、およびランダムマッピング回路26は、IとQ信号の復調のためにそれぞれ二式ずつ設ければよい。一方、暗号化信号の変調フォーマットとして光位相変調あるいは光振幅変調を用いる場合、コヒーレント受信回路18には1台のバランスPDを使用し、高速A/D変換器20、引算回路23、乱数列生成回路24-1、24-2、排他論理和回路25、およびランダムマッピング回路26はそれぞれ一式ずつで済む。さらに、暗号化信号の変調フォーマットとして符号情報を持たない光強度変調を利用する場合は、局発光源17は不要であり、またコヒーレント受信回路18は通常のフォトダイオードを用いることができる。
For example, when the QSNC signal using QAM as the modulation format of the encrypted signal is homodyne-detected using the local light source 17, the coherent receiving circuit 18 uses a 90-degree hybrid and two balanced PDs. Also, the high-speed A/D converter 20, the
局発光源17の光位相を、送信したQSNC信号の光位相に同期を図る手法の一例として、光位相同期ループ回路あるいは光注入同期回路を用いた位相制御法が挙げられる。また、送信部においてQSNC信号を生成する際に、その信号と直交する偏波にCW光源3と位相同期したトーン信号を立て、一方、受信部において、このトーン信号を偏波分離して抽出し、それを局発光源17の代わりに利用する自己遅延ホモダイン検波系を採用することもできる。
An example of a technique for synchronizing the optical phase of the local light source 17 with the optical phase of the transmitted QSNC signal is a phase control method using an optical phase-locked loop circuit or an optical injection locking circuit. Further, when the QSNC signal is generated in the transmission unit, a tone signal phase-synchronized with the CW
図1(a)および(c)に示す送信部と受信部に、それぞれ波長多重回路および波長分離回路を設け、多波長の光源を利用した波長分割多重伝送を行うことで、光秘匿通信システムの伝送容量を増大させることもできる。 A wavelength multiplexing circuit and a wavelength demultiplexing circuit are provided in the transmitter and receiver shown in Figs. It is also possible to increase the transmission capacity.
図1(a)および(c)に示す送信部と受信部に、それぞれ偏波多重回路および偏波分離回路を設け、偏波多重伝送方式を利用して光秘匿通信システムの伝送容量を倍増することもできる。 A polarization multiplexing circuit and a polarization separation circuit are provided in the transmission unit and the reception unit shown in FIGS. can also
本発明における第2実施形態に係る光秘匿通信システムおよび光秘匿通信装置の、送信部、QNSC信号の時間軸における拡散の様子、受信部を、図2に示す。 FIG. 2 shows the transmitting section, the state of spreading of the QNSC signal on the time axis, and the receiving section of the optically secure communication system and the optically secure communication apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図2(a)に例示する光秘匿通信システムの送信部は、QNSC送信器2’のみ第1実施形態と異なる。 The transmitter of the optically secure communication system illustrated in FIG. 2(a) differs from that of the first embodiment only in the QNSC transmitter 2'.
QNSC送信器2’は、共通鍵1を分配する鍵分配回路7と、分配した鍵を元に乱数列を生成する乱数列生成回路8-1、8-2、8-3と、バイナリーデータを生成するデータ信号生成回路9と、データ信号生成回路9から出力されるnビットのバイナリーデータを、乱数列生成回路8-1から出力されるnビットの乱数列で暗号化する際に利用する排他論理和回路10と、乱数列生成回路8-2から出力されるmビットの乱数列の順序をランダムに入れ替えるランダムマッピング回路11と、排他論理和で暗号化されたnビットのデータとランダムにマッピングされたmビットの乱数列とを加算して、n + mビットの暗号化信号を生成する加算回路12と、乱数列生成回路8-3から出力されるlビットの乱数列を元に暗号化信号の順序を入れ替える順序入替回路31と、順序入替回路31から出力されたn+mビットのバイナリー信号を、所望のフォーマットの変調信号に変換するエンコーダ15と、エンコーダ15から出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する高速D/A変換器16から成る。
The QNSC transmitter 2' includes a key distribution circuit 7 that distributes the
図2(a)の送信部において、QNSC信号が時間軸に拡散される様子を図2(b)に示す。lビットの乱数列の情報を元に、順序入替回路31を用いて、N’シンボルを1ブロックとしてブロック内で暗号化信号の順序をランダムに入れ替える。具体的には、順序入替回路31内にN’シンボル分の情報をメモリに蓄え、乱数列の番号と並び順との関係を定義したテーブルを元に、蓄えたN’シンボルの順序を入れ替える。その全ての入れ替え方(N’の階乗通り)をlビットの乱数列(最大2l通りのパターン)で選択できるよう、N’の階乗<2lの関係を満たす範囲でN’を設定すればよい。さらに、メモリにおいて、乱数に沿って情報の順序を入れ替えるばかりでなく、その順序を数学的なある法則(ソフトウェア暗号)に則って決定することも可能である。第1実施形態と異なり、データ速度を落とすことなく、時間軸での暗号化信号の拡散を実施できることが特徴である。 FIG. 2(b) shows how the QNSC signal is spread on the time axis in the transmitting section of FIG. 2(a). Based on the information of the l-bit random number sequence, the sequence change circuit 31 is used to randomly change the order of the encrypted signals within the block with N′ symbols as one block. Specifically, information for N' symbols is stored in a memory in the order permutation circuit 31, and the order of the stored N' symbols is permuted based on a table that defines the relationship between random number sequence numbers and arrangement order. N' is set in a range that satisfies the relation of factorial of N'< 2 l so that all the permutation methods (factorial of N') can be selected with an l-bit random number sequence (up to 2 l patterns) do it. Furthermore, in memory, it is possible not only to change the order of information according to random numbers, but also to determine the order according to a certain mathematical rule (software encryption). Unlike the first embodiment, the feature is that the encrypted signal can be spread on the time axis without lowering the data rate.
図2(c)に例示する光秘匿通信システムの受信部は、QNSC受信器19’のみ第1実施形態と異なる。 The receiver of the optically secure communication system illustrated in FIG. 2(c) differs from the first embodiment only in the QNSC receiver 19'.
QNSC受信器19’は、コヒーレント受信回路18で受信したアナログ信号をデジタル信号に変換する高速A/D変換器20と、A/D変換した10進数の暗号化デジタル信号をバイナリー信号に変換するデコーダ21と、順序が入れ替わった暗号化信号を正規の順序に復元する順序復元回路32と、共通鍵1を元に暗号化信号を復号化する復号化回路とから成る。復号化回路は、引算回路23を除き、送信部における暗号化回路と同じ構成である。
The QNSC receiver 19' includes a high-speed A/D converter 20 that converts the analog signal received by the coherent receiving circuit 18 into a digital signal, and a decoder that converts the A/D-converted decimal encrypted digital signal into a binary signal. 21, an order restoration circuit 32 for restoring the order-reversed encrypted signals to the normal order, and a decryption circuit for decrypting the encrypted signals based on the
なお、第1または第2の実施形態において、QNSC伝送システムに用いる変調方式として、光強度変調、光位相変調または直交振幅変調を利用することができる。 In addition, in the first or second embodiment, optical intensity modulation, optical phase modulation, or quadrature amplitude modulation can be used as the modulation method used in the QNSC transmission system.
また、第1または第2の実施形態において、共通鍵1として、量子鍵配送技術を用いて配信された秘密鍵を用いることで安全性をさらに向上させることができる。
Further, in the first or second embodiment, security can be further improved by using a secret key distributed using quantum key distribution technology as the
1 共通鍵
2 QNSC送信器
3 CW光源
4 光変調器
5 雑音源
6 光合波器
7 鍵分配回路
8-1,8-2,8-3 乱数列生成回路
9 データ信号生成回路
10 排他論理和回路
11 ランダムマッピング回路
12 加算回路
13 ダミー信号生成回路
14 セレクタ
15 エンコーダ
16 高速D/A変換器
17 局発光源
18 コヒーレント受信回路
19 QNSC受信器
20 高速A/D変換器
21 デコーダ
22 セレクタ
23 引算回路
24-1,24-2,24-3 乱数列生成回路
25 排他論理和回路
26 ランダムマッピング回路
2’ QNSC送信器
31 順序入替回路
19’ QNSC受信器
32 順序復元回路
1
17 local light source 18 coherent receiving circuit 19 QNSC receiver 20 high-speed A/D converter 21 decoder 22
2' QNSC transmitter 31 order permutation circuit 19' QNSC receiver 32 order restoration circuit
Claims (10)
送信部で生成したQNSC信号を、共通鍵を用いて時間軸上にランダムに拡散させた上で送信し、受信部において、前記送信部との間で予め共有した前記共通鍵を用いて、正しいタイミングで前記QNSC信号を受信するよう構成されていることを
特徴とする光秘匿通信システム。 An optical secure communication system using quantum noise stream cryptography (QNSC) that masks at least one of the phase or amplitude level of an optical signal using quantum noise,
The QNSC signal generated by the transmitting unit is randomly spread on the time axis using a common key and then transmitted, and in the receiving unit, using the common key shared in advance with the transmitting unit, the correct An optically secure communication system configured to receive the QNSC signal with timing.
送信部で生成したQNSC信号を、共通鍵を用いて時間軸上にランダムに拡散させた上で送信し、受信部において、前記送信部との間で予め共有した前記共通鍵を用いて、正しいタイミングで前記QNSC信号を受信するよう構成されていることを
特徴とする光秘匿通信装置。 An optical secure communication device using quantum noise stream cryptography (QNSC) that masks at least one of the phase or amplitude level of an optical signal using quantum noise,
The QNSC signal generated by the transmitting unit is randomly spread on the time axis using a common key and then transmitted, and in the receiving unit, using the common key shared in advance with the transmitting unit, the correct An optically secure communication device configured to receive the QNSC signal with timing.
10. An optically secure communication device according to any one of claims 6 to 9, wherein a private key that is securely distributed using quantum key distribution technology is used as the common key.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021003651A JP2022108576A (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Optical secret communication system and optical secret communication device |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2021003651A JP2022108576A (en) | 2021-01-13 | 2021-01-13 | Optical secret communication system and optical secret communication device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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