CN109039593A - 一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统及方法 - Google Patents

一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其接收方还包括随机数发生器和微处理器，随机数发生器使得接收方随机的在发送方有可能发送的基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。本发明还公开了一种应用于复杂链路的量子密钥分配方法。本发明相比现有技术具有以下优点：在确保了量子通信安全性的基础上，使系统在某一时刻仅需完成单一基矢的偏振补偿后就可进入成码，这样大大降低偏振补偿的难度，使系统偏振补偿耗时得到大幅降低，可对抗复杂链路带来的快速偏振变化。

Description

一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统及方法
技术领域
本发明涉及量子通信领域，更具体涉及一种量子密钥分配方法。
背景技术
量子通信有多种协议与编码方式，BB84偏振编码是一种得到较广泛应用的方案。BB84协议使用光子的四个偏振态来传输信息，这四个量子态又可以分成相互非正交的两组，而且每组中光子的两个偏振态是正交的同时这两组又是相互共轭的。如果是单光子通信系统，则这四个量子态分别为光子的水平偏振态H(记作|→〉)、垂直偏振态V(记作|↑〉)、4π偏振方向的偏振态P(记作|↗〉)、4π-偏振方向的偏振态N(记作|↘〉)。其中，前两个态为一组测量基，后两个态为一组测量基。当发送方Alice与接收方Bob进行通信时，不是只使用某一组测量基，而是按照一定的概率同时使用两组测量基。BB84协议的工作过程如下：
第一阶段
量子通信
1)发送方Alice以线偏振光子的四个偏振方向为基础产生一个随机量子比特串S＝﹛S1，S2，S3，……Sn﹜，其中Si∈﹛|→〉，|↑〉，|↗〉，|↘〉﹜(i＝1，2，3，……n)。
2)发送方Alice通过量子传输信道将该量子比特串发送给接收方Bob，其中相邻量子比特间的时间间隔为Δτ。
3)接收方Bob接收信息发送方Alice传输的信息，并选定一个随机测量基序列M测量他收到的光子，其中M＝﹛m1，m2，m3，……mn﹜，其中mi∈﹛+，x﹜，+，x分别为针对两组状态光子的测量基。
第二阶段
经典通信
4)接收方Bob发送信息给信息发送方Alice，并告知他自己在哪些量子比特位上使用了哪一个测量基。
5)信息发送方Alice在接收到接收方Bob发送的信息之后，与本人发送时采用的基逐一比对，并通知接收方Bob在哪些位置上选择的基是正确的，哪些是错误的。
6)信息发送方Alice和接收方Bob丢掉测量基选择有分歧的部分并保存下来使用了同一测量基的量子比特位，并从保存的信息中选取相同部分在经典信道中作对比。信道安全的情况下信息发送方Alice和接收方Bob的数据应当是没有分歧的。若存在窃听，则发送方Alice和接收方Bob的数据会出现不同的部分。
7)如果没有窃听，双方将保留下来的剩余的位作为最终密钥，发送方Alice和接收方Bob按照下面的方式将量子态编码成二进制比特：|→〉＝|↗〉＝0，|↑〉＝|↘〉＝1获得原始密钥。
对于偏振编码方案，需采用两组非正交基矢编码来保障通信的安全性，而光偏振态在单模光纤中传输会受环境变化的影响，使得发送方Alice和接收方Bob的基矢产生失配导致误码，因此需对链路造成的偏振态变化进行主动补偿，完成发送方Alice和接收方Bob双方的基矢对准。目前部署的量子密钥分配(QKD)系统中多采取地埋光缆来降低环境的影响，使链路造成的偏振态变化较慢，进而降低系统对偏振补偿速度的要求。然而对于电力架空光缆等复杂链路而言，这种远距离、长时间暴露在野外的链路，由于不可避免的受风振、舞动、温度变化以及环境施工等各种外界环境因素影响，其所传输的光子偏振态变化远比地埋光缆的快速。这对QKD系统的偏振补偿速度提出了很高要求，大大阻碍了电力架空光缆等复杂链路的QKD系统部署。
偏振补偿主要有时分复用、波分复用或是结合时分波分复用等方案。对于电力架空光缆等复杂链路，由于偏振补偿速度的要求，多采用波分复用的偏振补偿方案，即发送方Alice除了发送量子通信用信号光外，还发送量子通信信号光附近2个波段的2路强光作为参考光，其中一路参考光为水平线偏振态H，另一路参考光为45°线偏振态P，参考光和量子通信信号光同时经过复杂链路传输，接收方Bob通过调节偏振控制器，使得H偏振态的参考光到达接收方Bob为H偏振态，并且P偏振态的参考光到达接收方Bob为P偏振态，近似的认为偏振控制器也对量子通信信号光完成了偏振补偿。以此，同时实现发送方和接收方之间水平/垂直(H/V)和45°/135°(P/N)两个基矢的对准。并在两对基矢都完成偏振补偿后，进入成码阶段。
现有方案中，主要难点在于偏振控制器需实现对H/V基矢和P/N基矢的同时补偿。这使得偏振补偿尤其是闭环反馈式偏振补偿方案需耗费的时间大大增加，偏振补偿速度降低，当偏振补偿速度无法满足链路带来的快速偏振变化的补偿需求时，QKD系统无法成码。若仅仅对单一基矢进行偏振补偿，不增加其他改进，则无法满足量子通信的安全性需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供了一种既能满足量子通信的安全性需求，又能够大大降低偏振补偿的难度和所需耗费的时间的应用于复杂链路的量子密钥分配系统及方法。
本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统，包括通过光纤链路连接的发送方和接收方，发送方主要由至少一个参考光制备模块、量子信号编码模块和波分复用模块构成，参考光制备模块、量子信号编码模块的输出端均连接波分复用模块，波分复用模块连接到光纤链路；接收方主要由偏振控制器、解波分复用模块、至少一个参考光偏振检测模块、量子信号解码模块构成，偏振控制器、参考光偏振检测模块、量子信号解码模块均连接解波分复用模块，接收方还包括随机数发生器和微处理器，参考光偏振检测模块的输出端均连接到微处理器，微处理器输出端连接到偏振控制器，随机数发生器连接到微处理器；
随机数发生器使得接收方随机的在发送方有可能发送的基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。
作为优选的技术方案，所述随机数发生器为量子随机数发生器。
作为优选的技术方案，所述微处理器采用数字信号处理器。
作为优选的技术方案，参考光制备模块包括参考光1制备模块以及参考光2制备模块，参考光偏振检测模块包括分别对应于参考光1制备模块以及参考光2制备模块的参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块。
作为优选的技术方案，该量子密钥分配系统的工作过程包括：
步骤一：发送方Alice随机的选取H、V、P、N四个偏振态中的一个发送，并记录相应的基矢以及对应的比特信息，参考光发送相应偏振态的强光；
步骤二：接收方Bob的微处理器根据随机数发生器产生的随机数，随机数产生频率小于发送方Alice发光频率，选择需要完成偏振补偿的基矢，并根据参考光偏振检测模块的偏振检测结果，控制偏振控制器完成对该基矢的偏振补偿；
步骤三：接收方Bob随机选取基矢进行测量，并记录所选基矢以及测量结果；
步骤四：接收方Bob将测量基矢以及进行偏振补偿的基矢通过经典信道告知发送方Alice；
步骤五：发送方Alice将发送时所采用基矢通过经典信道告知接收方Bob；
步骤六：发送方Alice进行基矢比对，仅保留发送方Alice发送基矢与接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢均一致的数据；
步骤七：接收方Bob进行基矢比对，仅保留接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢和发送方Alice发送基矢均一致的数据；
步骤八：双方进行数据后处理，得到安全密钥。
作为优选的技术方案，所述步骤二中的补偿过程包括：
随机数发生器以一定速率产生0或1的随机数序列，当随机数为0时，对H/V基矢进行偏振补偿，即根据对应H/V基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿；当随机数为1时，对P/N基矢进行偏振补偿，即根据对应P/N基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿。
本发明还公开一种应用于复杂链路的量子密钥分配方法，应用在量子密钥分配系统中，量子密钥分配系统包括通过光纤链路连接的发送方和接收方，发送方主要由至少一个参考光制备模块、量子信号编码模块和波分复用模块构成，参考光制备模块、量子信号编码模块的输出端均连接波分复用模块，波分复用模块连接到光纤链路；接收方主要由偏振控制器、解波分复用模块、至少一个参考光偏振检测模块、量子信号解码模块构成，偏振控制器、参考光偏振检测模块、量子信号解码模块均连接解波分复用模块，接收方还包括随机数发生器和微处理器，参考光偏振检测模块的输出端均连接到微处理器，微处理器输出端连接到偏振控制器，随机数发生器连接到微处理器；
随机数发生器使得接收方随机的在发送方有可能发送的基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。
作为优选的技术方案，参考光制备模块包括参考光1制备模块以及参考光2制备模块，参考光偏振检测模块包括分别对应于参考光1制备模块以及参考光2制备模块的参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块。
作为优选的技术方案，该量子密钥分配方法具体包括：
步骤一：发送方Alice随机的选取H、V、P、N四个偏振态中的一个发送，并记录相应的基矢以及对应的比特信息，参考光发送相应偏振态的强光；
步骤二：接收方Bob的微处理器根据随机数发生器产生的随机数，随机数产生频率小于发送方Alice发光频率，选择需要完成偏振补偿的基矢，并根据参考光偏振检测模块的偏振检测结果，控制偏振控制器完成对该基矢的偏振补偿；
步骤三：接收方Bob随机选取基矢进行测量，并记录所选基矢以及测量结果；
步骤四：接收方Bob将测量基矢以及进行偏振补偿的基矢通过经典信道告知发送方Alice；
步骤五：发送方Alice将发送时所采用基矢通过经典信道告知接收方Bob；
步骤六：发送方Alice进行基矢比对，仅保留发送方Alice发送基矢与接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢均一致的数据；
步骤七：接收方Bob进行基矢比对，仅保留接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢和发送方Alice发送基矢均一致的数据；
步骤八：双方进行数据后处理，得到安全密钥。
作为优选的技术方案，所述步骤二中的补偿过程包括：
随机数发生器以一定速率产生0或1的随机数序列，当随机数为0时，对H/V基矢进行偏振补偿，即根据对应H/V基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿；当随机数为1时，对P/N基矢进行偏振补偿，即根据对应P/N基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿。
本发明相比现有技术具有以下优点：在确保了量子通信安全性的基础上，使系统在某一时刻仅需完成单一基矢的偏振补偿后就可进入成码，这样大大降低偏振补偿的难度，使系统偏振补偿耗时得到大幅降低，可对抗复杂链路带来的快速偏振变化，进而使基于该方案的QKD系统可适用于偏振变化极其快速的复杂链路。举例来说，基于该方案的QKD系统可使偏振补偿耗时降低一半以上，对解决QKD在远距离电力架空光缆等偏振变化快速的复杂链路中成码难的问题具有实际意义。
附图说明
图1是本发明实施例的应用于复杂链路的量子密钥分配系统的原理框图；
图2是本发明实施例中密钥生成过程示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
1.系统构成
如图1所示，本发明实施例的应用于复杂链路的量子密钥分配系统包括通过光纤链路连接的发送方和接收方。
发送方主要由参考光1制备模块、参考光2制备模块、量子信号编码模块和波分复用模块(WDM)构成，参考光1制备模块、参考光2制备模块、量子信号编码模块的输出端均连接波分复用模块(WDM)，波分复用模块(WDM)连接到光纤链路；接收方主要由偏振控制器(PC)、解波分复用模块(WDM)、参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块、量子信号解码模块、量子随机数发生器(QRNG)和微处理器(MCU)构成，偏振控制器(PC)、参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块、量子信号解码模块均连接解波分复用模块(WDM)，参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块的输出端均连接到微处理器(MCU)，微处理器(MCU)输出端连接到偏振控制器(PC)，量子随机数发生器(QRNG)连接到微处理器(MCU)。
2.基本原理
现有方案中，主要难点在于偏振控制器需实现对H/V基矢和P/N基矢的同时补偿，大大增加偏振补偿的难度与需耗费的时间。若偏振控制器仅实现单一基矢(H/V基矢或P/N基矢)的偏振补偿，偏振补偿的难度将大大降低，所耗费的时间获得大幅减小(至少一半以上)，系统偏振补偿速度得到明显提升。但单一基矢不满足量子通信的安全性要求。为此，我们提出新方案，在确保了量子通信安全性的基础上，使系统在某一时刻仅需完成单一基矢的偏振补偿后就可进入成码，这样大大降低偏振补偿的难度和所需耗费的时间，进而使得QKD系统可应用于偏振变化快速的复杂链路。
继续参阅图1所示，通过量子随机数发生器产生的随机数，使得接收方随机的在两个基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢(H/V基矢或P/N基矢，取决于随机数)的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。这样，窃听者(EVE)无法得知通信双方采用什么基矢通信，保障了通信的安全性，又降低了偏振补偿难度，系统可在更短时间内完成偏振补偿，实现在原来必须在同时完成两个基矢偏振补偿才进入成码的系统不能适应的偏振快速变化链路的量子通信。
图2为本提案密钥生成过程示意图。图中→↑↗↖分别表示水平(H)、垂直(V)、45°(P)和135°(N)四种偏振态，表示H/V基矢，表示P/N基矢；Y表示是。字体加粗部分为本提案相比BB84方案新增内容。
采用上述应用于复杂链路的量子密钥分配系统进行量子密钥分配的方法包括以下步骤：
步骤一：发送方Alice随机的选取H、V、P、N四个偏振态中的一个发送，并记录相应的基矢(H/V基矢或P/N基矢)以及对应的比特信息(H和P对应0,V和N对应1)，参考光发送相应偏振态的强光；
步骤二：接收方Bob的微处理器根据量子随机数发生器产生的随机数(随机数产生频率小于发送方Alice发光频率)，选择需要完成偏振补偿的基矢，并根据参考光1和参考光2偏振检测模块的偏振检测结果，控制偏振控制器完成对该基矢的偏振补偿；更详细的，可例如，量子随机数发生器以一定速率产生0或1的随机数序列，当随机数为0时，对H/V基矢进行偏振补偿，即根据对应H/V基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿；当随机数为1时，对P/N基矢进行偏振补偿，即根据对应P/N基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿。当然，随机数产生的速率可根据系统需求设定，随机数和所需进行补偿的基矢对应关系可自行定义，该步骤中使用的偏振补偿算法可以是现有的任一种偏振补偿算法；
步骤三：接收方Bob随机选取基矢进行测量，并记录所选基矢以及测量结果，由于链路损耗，接收方Bob并不能收到发送方Alice发送的所有光子；
步骤四：接收方Bob将测量基矢以及进行偏振补偿的基矢通过经典信道告知发送方Alice；
步骤五：发送方Alice将发送时所采用基矢通过经典信道告知接收方Bob；
步骤六：发送方Alice进行基矢比对，仅保留发送方Alice发送基矢与接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢均一致的数据。
步骤七：接收方Bob进行基矢比对，仅保留接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢和发送方Alice发送基矢均一致的数据。
步骤八：双方进行采样估计误码率确定是否有窃听者存在，以及纠错和隐私放大等数据后处理,得到安全密钥。
利用量子随机数发生器，使得接收方Bob随机的在两个基矢的偏振补偿间切换，通过数据后处理丢弃未完成偏振补偿基矢对应的数据，仅保留完成偏振补偿基矢对应的数据，如此，不仅满足了量子通信的安全性，并且在某一时刻只需完成单一基矢的偏振补偿，使得偏振补偿的难度将大大降低，所耗费的时间获得大幅减小，系统偏振补偿速度得到明显提升。进而，基于该方案的QKD系统可改变原本由于无法快速完成偏振补偿导致无法成码的情况。也即，本提案QKD系统可适用于偏振变化更加快速的复杂链路。
本提案采用平衡基矢方案，但不限于平衡基矢方案，也可采用相应非平衡基矢方案。本提案采用量子随机数发生器作随机数源，但不限于量子随机数发生器，只需能产生随机数即可。本提案MCU采用数字信号处理器(DSP)，但不限于DSP。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用于复杂链路的量子密钥分配系统，包括通过光纤链路连接的发送方和接收方，发送方主要由至少一个参考光制备模块、量子信号编码模块和波分复用模块构成，参考光制备模块、量子信号编码模块的输出端均连接波分复用模块，波分复用模块连接到光纤链路；接收方主要由偏振控制器、解波分复用模块、至少一个参考光偏振检测模块、量子信号解码模块构成，偏振控制器、参考光偏振检测模块、量子信号解码模块均连接解波分复用模块，其特征在于，接收方还包括随机数发生器和微处理器，参考光偏振检测模块的输出端均连接到微处理器，微处理器输出端连接到偏振控制器，随机数发生器连接到微处理器；
随机数发生器使得接收方随机的在发送方有可能发送的基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。
2.根据权利要求1所述的应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其特征在于，所述随机数发生器为量子随机数发生器。
3.根据权利要求1所述的应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其特征在于，所述微处理器采用数字信号处理器。
4.根据权利要求1所述的应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其特征在于，参考光制备模块包括参考光1制备模块以及参考光2制备模块，参考光偏振检测模块包括分别对应于参考光1制备模块以及参考光2制备模块的参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块。
5.根据权利要求1至4任一项所述的应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其特征在于，该量子密钥分配系统的工作过程包括：
步骤一：发送方Alice随机的选取H、V、P、N四个偏振态中的一个发送，并记录相应的基矢以及对应的比特信息，参考光发送相应偏振态的强光；
步骤二：接收方Bob的微处理器根据随机数发生器产生的随机数，随机数产生频率小于发送方Alice发光频率，选择需要完成偏振补偿的基矢，并根据参考光偏振检测模块的偏振检测结果，控制偏振控制器完成对该基矢的偏振补偿；
步骤三：接收方Bob随机选取基矢进行测量，并记录所选基矢以及测量结果；
步骤四：接收方Bob将测量基矢以及进行偏振补偿的基矢通过经典信道告知发送方Alice；
步骤五：发送方Alice将发送时所采用基矢通过经典信道告知接收方Bob；
步骤六：发送方Alice进行基矢比对，仅保留发送方Alice发送基矢与接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢均一致的数据；
步骤七：接收方Bob进行基矢比对，仅保留接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢和发送方Alice发送基矢均一致的数据；
步骤八：双方进行数据后处理，得到安全密钥。
6.根据权利要求5所述的应用于复杂链路的量子密钥分配系统，其特征在于，所述步骤二中的补偿过程包括：
随机数发生器以一定速率产生0或1的随机数序列，当随机数为0时，对H/V基矢进行偏振补偿，即根据对应H/V基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿；当随机数为1时，对P/N基矢进行偏振补偿，即根据对应P/N基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿。
7.一种应用于复杂链路的量子密钥分配方法，应用在量子密钥分配系统中，量子密钥分配系统包括通过光纤链路连接的发送方和接收方，发送方主要由至少一个参考光制备模块、量子信号编码模块和波分复用模块构成，参考光制备模块、量子信号编码模块的输出端均连接波分复用模块，波分复用模块连接到光纤链路；接收方主要由偏振控制器、解波分复用模块、至少一个参考光偏振检测模块、量子信号解码模块构成，偏振控制器、参考光偏振检测模块、量子信号解码模块均连接解波分复用模块，其特征在于，接收方还包括随机数发生器和微处理器，参考光偏振检测模块的输出端均连接到微处理器，微处理器输出端连接到偏振控制器，随机数发生器连接到微处理器；
随机数发生器使得接收方随机的在发送方有可能发送的基矢的偏振补偿间随机切换，在一段时间内仅完成一个基矢的偏振补偿，即进入成码，在数据后处理过程中，丢弃未完成偏振补偿基矢部分的数据，仅保留完成了偏振补偿的那个基矢的数据。
8.根据权利要求7所述的应用于复杂链路的量子密钥分配方法，其特征在于，参考光制备模块包括参考光1制备模块以及参考光2制备模块，参考光偏振检测模块包括分别对应于参考光1制备模块以及参考光2制备模块的参考光1偏振检测模块、参考光2偏振检测模块。
9.根据权利要求7或8所述的应用于复杂链路的量子密钥分配方法，其特征在于，该量子密钥分配方法具体包括：
步骤一：发送方Alice随机的选取H、V、P、N四个偏振态中的一个发送，并记录相应的基矢以及对应的比特信息，参考光发送相应偏振态的强光；
步骤二：接收方Bob的微处理器根据随机数发生器产生的随机数，随机数产生频率小于发送方Alice发光频率，选择需要完成偏振补偿的基矢，并根据参考光偏振检测模块的偏振检测结果，控制偏振控制器完成对该基矢的偏振补偿；
步骤三：接收方Bob随机选取基矢进行测量，并记录所选基矢以及测量结果；
步骤四：接收方Bob将测量基矢以及进行偏振补偿的基矢通过经典信道告知发送方Alice；
步骤五：发送方Alice将发送时所采用基矢通过经典信道告知接收方Bob；
步骤六：发送方Alice进行基矢比对，仅保留发送方Alice发送基矢与接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢均一致的数据；
步骤七：接收方Bob进行基矢比对，仅保留接收方Bob测量基矢以及接收方Bob进行偏振补偿基矢和发送方Alice发送基矢均一致的数据；
步骤八：双方进行数据后处理，得到安全密钥。
10.根据权利要求9所述的应用于复杂链路的量子密钥分配方法，其特征在于，所述步骤二中的补偿过程包括：
随机数发生器以一定速率产生0或1的随机数序列，当随机数为0时，对H/V基矢进行偏振补偿，即根据对应H/V基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿；当随机数为1时，对P/N基矢进行偏振补偿，即根据对应P/N基矢的参考光的偏振检测结果，通过偏振补偿算法，控制偏振控制器进行相应的动作，完成对该基矢的偏振补偿。
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