CN110011792A - 基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法、系统、介质和设备 - Google Patents

基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法、系统、介质和设备 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法、系统、介质和设备，该系统包括密钥筛选模块、误码计算模块、极化码构建模块、极化码编码模块、极化码译码模块和一致性检验模块，该方法的步骤为：发送端和接收端对原始密钥进行基对比，得到筛后密钥；通过误码估计计算量子比特误码率，若小于阈值，保留剩余筛后密钥；量子比特误码率结合可靠性和安全性条件构建极化码码字结构，系统极化码编码产生校验比特和随机比特对应的编码后码字；接收端接收编码后码字结合自身保留的密钥比特经译码得到译码比特值，和发送端密钥比特对应的编码后码字组成密钥对，进行一致性校验，得到最终密钥，本发明降低后处理耗时和系统复杂度，提升了量子密钥分发的最终密钥生成速率。

Description

基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法、系统、介质和 设备
技术领域
本发明涉及量子保密通信领域、信息安全领域，尤其涉及一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法、系统、介质和设备。
背景技术
量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)可以在空间分离的用户间实现密钥的安全共享，结合“一次一密”的加密方式能够保证通信系统的无条件安全性，克服了经典加密技术的内在安全隐患，对军事、政府等方面的信息安全防护具有非常重要的实际意义和关键作用。我国已经出台“十三五”规划等多项国家政策支持量子保密通信的发展，而量子密钥分发作为量子保密通信中最先实用化的技术和最核心的系统，俨然已经成为了量子保密通信未来的重要发展方向。
虽然量子密钥分发能保证密钥的无条件安全性，但是由于实际系统中的器件缺陷、信道噪声等因素以及可能存在的窃听操作，可能导致密钥存在误码且被窃听。QKD系统通过后处理的误码纠错和密性放大两个步骤分别纠正误码和剔除泄露信息量，保证最终密钥的可靠安全。但是误码纠错和密性放大增加了系统的比特开销并引入了较高的处理延时，成为了高速QKD系统的瓶颈，影响了最终安全密钥生成速率，从而降低了量子密钥分发系统的实用性。
发明内容
为了克服现有技术存在的缺点及不足，本发明提供一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，通过采用同时满足密钥可靠性和安全性的极化码码字结构用于QKD后处理，同步完成误码纠错和密性放大，减少后处理耗时，加快了最终安全密钥生成速率。
本发明的第二目的在提供一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理系统。
本发明的第三目的在于提供一种存储介质。
本发明的第四目的在于提供一种计算设备。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，包含下述步骤：
S1：发送端和接收端经过量子信道传输信息后，发送端和接收端分别得到一串等长的原始密钥，然后发送端公开调制基，同时接收端公开测量基；当发送端和接收端接收到另一方的基信息并与自己所持有的基信息进行对比，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
S2：发送端和接收端完成密钥筛选后，选取部分筛后密钥进行公开对比得到差异比特数，并计算得到量子比特误码率，若量子比特误码率超过或等于设定安全阈值时，舍弃本次传输的所有比特，重新进行密钥分发；若量子比特误码率小于安全阈值时，舍弃公开的部分筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted；
S3：发送端根据步骤S2中所得量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
S4：发送端按照步骤S3所得极化码码字结构将随机比特、密钥比特和休眠比特组成编码码字，采用系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和通过经典信道传输给接收端；
S5：接收端接收到和结合接收端本地密钥比特KBsifted进行极化码译码，得到译码比特值并与发送端本地密钥比特KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
S6：进行一致性校验，采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
作为优选的技术方案，步骤S3中所述构建极化码码字结构的具体步骤为：
S31：令编码分组长度为N，发送端以量子比特误码率p作为主信道的信道误码率，采用极化码构造算法计算得到对应的N个虚拟比特子信道的译码误码率上界；
S32：发送端将主信道的虚拟比特子信道译码误码率上界按照从小到大排序，根据误码纠错的目标误码率β选择满足可靠性条件的虚拟比特子信道组成优化子信道集合GN(W,β)，其余虚拟比特子信道组成劣化信道集合BN(W,β)，可靠性条件为：
其中FER为误码纠错的目标误帧率，β为误码纠错的目标误码率，i为虚拟比特子信道的信道索引，N为码长且i∈[1,N]；
S33：发送端根据量子信道误码率p经公式h2(pe)＝1-h2(p)计算得到窃听信道的信道误码率pe，采用极化码构造算法计算得到窃听信道对应的虚拟比特子信道的译码误码率上界，并转换为虚拟比特子信道的信道容量
其中，h2(·)为二进制熵函数；
S34：发送端将窃听信道的虚拟比特子信道容量按照从小到大排序，满足安全性要求条件的虚拟比特子信道组成对于窃听端的δN-poor劣化子信道集PN(W*,δN)，其余虚拟比特子信道组成对于窃听端的非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)，安全性要求条件如下所述：
其中N为码长，δN为目标安全性，i为虚拟比特子信道的信道索引且i∈[1,N]；
S35：将非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)的比特设置为随机比特，记为随机比特的信道索引集合R；将筛选后的密钥比特设在PN(W*,δN)∩GN(W,β)子信道集上，记为密钥比特的信道索引集合A；将BN(W,β)子信道集放置休眠比特0，记为休眠比特的信道索引集合B。
作为优选的技术方案，步骤S4中所述的系统极化码编码的具体步骤如下所述：
S41：发送端将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成码长为N的极化码编码码字其中uBC为随机比特和密钥比特的并集，uB为休眠比特；
S42：将编码码字u进行系统极化码编码，根据随机比特的信道索引集合、信息比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合，选取极化码生成矩阵中的不同行列与相应编码码字相乘得到校验比特、随机比特和密钥比特对应的编码后码字，休眠比特uB编码得到随机比特和密钥比特的并集编码得到编码公式为：
其中，Dc和Bc均为随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，D和B均为休眠比特的信道索引集合，表示异或运算，G表示N维极化码生成矩阵，下标符号代表极化码生成矩阵G中的元素组成。
作为优选的技术方案，步骤S5中所述的极化码译码采用连续抵消译码算法，具体步骤如下所述：
S51：接收端将接收到的校验比特和随机比特对应的编码后码字与接收端本地密钥比特KBsifted组成码长为N的译码码字
S52：计算信道层的对数似然比
其中，W(yj|0)为发送方发送0而接收方接收到yj的后验概率，W(yj|1)为发送方发送1而接收方接收到yj的后验概率，其中yj表示译码码字中的第j位码字；
S53：根据下述递推式计算任意比特子信道的对数似然比
其中，和分别表示码长为N时奇数位的对数似然比和偶数位的对数似然，表示码长为N/2时第i位的对数似然比，表示已经译码序列中第1至第2i-2位的译码比特值，和分别表示第1至第2i-2位已译码序列中奇数位的译码比特值和第1至第2i-2位已译码序列中偶数位的译码比特值，表示已经译码序列中部分译码比特值的模二和；和分别表示译码码字中第1至N/2位和第N/2+1至N位的码字；f1和f2分别表示奇数位似然比的计算函数和偶数位似然比的计算函数，a、b和u皆为函数f1和f2中的形式参数；
S54：按下述规则确定任意一位译码比特值：
其中，表示第i位的译码比特值，表示已经译码序列中第1至第i-1位译码比特值，表示译码硬判决函数，表示码长为N时用于第i位比特译码的对数似然比，集合Bc表示随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，集合B表示休眠比特的信道索引集合，当第i位属于随机比特位或密钥比特位时，根据判决公式，若对数似然比≥1，则判决为0，否则判决为1；当第i位为休眠比特位时，直接判决为0。
为了到达上述第二目的，本发明采用以下技术方案：
一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理系统，包括：
密钥筛选模块：通过量子信道传输分别得到发送端原始密钥和接收端原始密钥，发送端和接收端分别公开调制基、测量基，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
误码计算模块：选取发送端和接收端筛后密钥中的部分密钥进行公开对比，根据对比结果获得量子比特误码率，量子比特误码率若高于或等于设定的安全阈值，舍弃本次传输的所有密钥比特；若小于设定的安全阈值，则舍弃公开部分的筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted，并调用极化码构建模块产生极化码码字结构；
极化码构建模块：根据误码计算模块得到的量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
极化码编码模块：将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成发送端编码码字，通过系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和经经典信道传输给接收端；
极化码译码模块：接收端接收和结合接收端本地密钥KBsifted组合成译码码字，通过连续抵消译码得到译码比特值并和发送端本地密钥KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
一致性检验模块：采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
为了达到上述第三目的，本发明采用以下技术方案：
一种存储介质，存储有程序，所述程序被处理器执行时实现所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法。
为了达到上述第四目的，本发明采用以下技术方案：
一种计算设备，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
(1)本发明采用可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构用于QKD后处理，可同时实现误码纠错和密性放大，极大地降低了QKD后处理的耗时，提升最终密钥生成速率。
(2)本发明将按照设计的极化码码字结构将随机比特、密钥比特和休眠比特组成编码码字，通过极化码译码纠错后，所生成的密钥对具有数据传输可靠性、安全性。
附图说明
图1为本发明的实施例1基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法的流程图；
图2为本发明的实施例1基于极化码的单步量子密钥后处理方法的极化码码字构造图；
图3为本发明的实施例2基于极化码的单步量子密钥后处理系统的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
基本原理：
在量子密钥分发系统中，发送端Alice和接收端Bob在完成量子密钥比特传输和基比对以后获得筛后密钥KAsifted和KBsifted。由于实际系统中的器件缺陷、信道噪声等因素以及可能存在的窃听操作，一般来说KAsifted≠KBsifted，即存在误码比特，记为量子比特误码率p。对于离散变量QKD系统/BB84密钥分发协议来说，传输量子密钥比特的信道可看作二进制对称信道(Binary symmetric channel，BSC)，Alice和Bob之间的平均互信息量即为IAB＝1-h2(p)，其中h2(·)为二进制熵函数。从系统最大安全性考虑，认为筛后密钥中所有的误码比特均由窃听者Eve的窃听操作所引起的，即Eve所获得的窃听信息量为IAE＝h2(p)。使用Wyner窃听信道模型描述QKD系统，则Alice与Bob之间的主信道容量为C(W)＝IAB＝1-h2(p)，而Alice与Eve之间的窃听信道容量为C(W*)＝IAE＝h2(p)，系统的安全容量为Csec＝C(W)-C(W*)＝1-2h2(p)，等于离散变量QKD系统的安全成钥率kth。
由于离散变量QKD系统的安全成钥率上限kth＝1-2h2(p)≥0，则量子比特误码率p的取值范围为[0,0.11]。因此在此范围内有C(W*)<C(W)，即窃听信道是关于主信道退化的，有Csec≥0，满足Wyner窃听信道模型中关于退化的假设，故此可针对QKD设计纠错编码方案达到安全容量。
极化码是对于任何二进制离散无记忆信道，其编码码率可达到香农信道容量极限且编译码复杂度相对LDPC码等较低的新型编码。通过对N个信道容量为CN的独立同分布信道进行递归信道极化操作，所得到的N个虚拟比特子信道的信道容量呈现两极化：N×CN个信道容量趋近于1的“优化信道”和N×(1-CN)个信道容量趋近于0的“劣化信道”。然后，通过将信息比特编码在“优化信道”上发送而将休眠比特编码在“劣化信道”上发送即可实现信息比特的“无差错传输”，由此构成编码码率可达香农信道容量极限的极化码纠错编码。
不同的信道采用不同的方法计算评估虚拟比特子信道的信道质量，进而完成极化码码字构造。对于BSC信道而言，采用虚拟比特信道的译码误码率来衡量虚拟比特信道的质量，并用渐进方法计算得到上界用于构造极化码。
实施例1
如图1所示，本实施例提供一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，包含下述步骤：
S1、发送端Alice和接收端Bob通过量子信道传输分别得到一串等长的原始密钥KA和KB，然后发送端Alice公开自己在制备量子比特时的所有调制基，同时接收端Bob公开自己测量量子比特时的所有测量基；当Alice和Bob接收到另一方的基信息并与自己所持有的基信息进行对比，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，从而完成密钥筛选，得到等长的筛后密钥；
S2、发送端Alice和接收端Bob在完成密钥筛选后，选取部分筛后密钥进行公开对比得到差异比特数，由此计算得到量子比特误码率；当量子比特误码率超过理论安全阈值11％时，舍弃本次量子密钥分发所传输的所有比特，重新进行密钥分发；反之，当量子比特误码率小于安全阈值11％时，舍弃公开的部分筛后密钥，保留剩余筛后密钥，即经误码估计步骤后Alice和Bob分别持有等长的本地密钥KAsifted和KBsifted用于后续步骤；
S3、发送端Alice根据步骤S2所得的量子比特误码率，结合所期望达到的密钥可靠性条件和安全性条件，设计可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合R、密钥比特的信道索引集合A和休眠比特的信道索引集合B；
所述步骤S3中的可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构设计如图2所示：
S31、令编码分组长度为N，发送端以量子信道误码率p作为主信道的信道误码率，采用极化码构造算法计算主信道所对应的N个虚拟比特子信道的译码误码率上界；
S32、发送端将主信道的虚拟比特子信道译码误码率上界按照从小到大排序，并根据误码纠错的目标可靠性要求β选择满足条件(1)的虚拟比特子信道组成优化子信道集合GN(W,β)，其余虚拟比特子信道组成劣化信道集合BN(W,β)，可靠性条件为：
其中FER为纠错后的目标误帧率，β为误码纠错的目标误码率，i为虚拟比特子信道的信道索引，N为码长且i∈[1,N]；
即主信道所对应的虚拟比特子信道划分为两类：
S33、发送端根据主信道的量子比特误码率p经公式h2(pe)＝1-h2(p)计算得到窃听信道的信道误码率pe，采用极化码构造算法计算得到窃听信道对应的虚拟比特子信道的译码误码率上界，并按照公式(3)转换为虚拟比特子信道的信道容量：
其中，h2(·)为二进制熵函数；
S34、发送端将窃听信道的虚拟比特子信道容量按照从小到大排序，并根据目标安全性要求δN选取满足条件(4)的虚拟比特子信道组成对于窃听端的δN-poor劣化子信道集PN(W*,δN)，其余虚拟比特子信道组成对于窃听端的非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)，安全性要求条件为：
其中N为码长，δN为目标安全性，i为虚拟比特子信道的信道索引且i∈[1,N]；
即窃听信道对应的比特子信道划分为两类：
在本实施例中，如果发送端将筛后密钥比特安置在δN-poor劣化子信道集PN(W*,δN)并将非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)的比特预置为随机比特，采用系统极化码编码后并在公开信道上发送校验比特，因为编码结构针对窃听端已经获得的信息量进行了劣化设计，则窃听端的译码结果误码率为0.5，窃听信息量压缩为0；
S35、依照上述步骤，N个虚拟比特子信道可划分为四类：对发送端的优化信道GN(W,β)，对发送端的劣化信道BN(W,β)，对窃听端的劣化信道PN(W*,δN)，对窃听端的非劣化信道not-PN(W*,δN)。
在本实施例中，因为窃听信道关于主信道退化，所以对发送端劣化的信道也必然对窃听端劣化，即PN(W*,δN)包含BN(W,β)；从另一个角度看，总是存在一部分信道对发送端优化而对窃听端劣化，即PN(W*,δN)与GN(W,β)存在交集，这部分虚拟比特子信道能够同时满足可靠性要求和安全性要求；
如图2所示，发送端根据上述所得的四类虚拟比特子信道集合，将非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)的比特安排为随机比特，记为随机比特的信道索引集合R；将筛选后的密钥比特安排在PN(W*,δN)∩GN(W,β)子信道集上，记为密钥比特的信道索引集合A；将BN(W,β)子信道集安排为休眠比特0，记为休眠比特的信道索引集合B，如下所示：
S4：发送端将随机比特、密钥比特和休眠比特按照S35所述的极化码码字结构组成编码码字，采用系统极化码编码得到由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成的编码后码字CWenc，并将和通过经典信道传输给接收端；
在本实施例中，所述步骤S4中的系统极化码编码的具体数学描述如下：
S41：发送端将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成码长为N的极化码编码码字其中为随机比特和密钥比特的并集，uB为休眠比特；
S42：将编码码字u进行系统极化码编码，根据S35所述的随机比特的信道索引集合R、密钥比特的信道索引集合A和休眠比特的信道索引集合B，选取极化码生成矩阵中的不同行列与相应编码码字相乘得到校验比特、随机比特和密钥比特对应的编码后码字，即休眠比特uB编码得到随机比特和密钥比特的并集编码得到编码公式为：
其中，Dc和Bc皆为随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，D和B皆为休眠比特的信道索引集合，表示异或运算，G表示极化码生成矩阵，下标符号代表极化码生成矩阵G中的元素组成，比如：子矩阵是由极化码生成矩阵G中元素Gi,j组成，i∈Bc，j∈Dc，其余子矩阵构造与之类似，和的含义同步骤S4所述；
S5：接收端接收到来自发送端发送的和比特信息，结合接收端本地密钥比特KBsifted组成码长为N的译码码字，而后采用极化码译码，纠正本地密钥KBsifted比特的误码，得到译码比特值并与发送端本地密钥比特对应的编码码字CWenc中的组成可靠安全的密钥对
S6：进行一致性校验，发送端和接收端采用哈希算法分别计算的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥和相同，可作为最终密钥Ksec，否则舍弃并重新进行密钥分发。
在本实施例中，所述步骤S5中的极化码译码采用连续抵消译码(SC译码)，具体步骤描述如下：
S51：接收端将接收到的校验比特和随机比特对应的编码后码字与自己所持有的接收端本地密钥比特KBsifted组成码长为N的译码码字
S52：计算信道层的对数似然比
其中，W(yj|0)为发送方发送0而接收方接收到yj的后验概率，W(yj|1)为发送方发送1而接收方接收到yj的后验概率，其中yj表示译码码字中第j位码字，的含义同步骤S51所述；
S53：根据下述递推式计算任意比特子信道的对数似然比
其中，和分别表示码长为N时奇数位的对数似然比和偶数位的对数似然，表示码长为N/2时第i位的对数似然比，表示已经译码序列中第1至第2i-2位的译码比特值，和分别表示第1至第2i-2位已译码序列中奇数位的译码比特值和第1至第2i-2位已译码序列中偶数位的译码比特值，表示已经译码序列中部分译码比特值的模二和；的含义同步骤S51所述，和分别表示译码码字中第1至N/2位和第N/2+1至N位的码字；
其中，f1和f2分别表示奇数位的似然比计算函数和偶数位的似然比计算函数，a、b和u表示函数f1和f2中的形式参数，并无实际含义；
S54：按下述规则确定任意一位的译码比特值：
其中，表示第i位的译码比特值，表示已经译码序列中第1至第i-1位译码比特值，表示译码硬判决函数，表示码长为N时用于第i位比特值的对数似然比，集合Bc表示随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，集合B表示休眠比特的信道索引集合，的含义同步骤S51所述。当第i位属于随机比特位或密钥比特位时，根据判决公式，若对数似然比≥1，则判决为0，否则判决为1；当第i位为休眠比特位时，直接判决为0。
实施例2
如图3所示，本实施例还提供一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理系统，包括：
密钥筛选模块：发送端和接收端通过量子信道传输分别得到发送端原始密钥和接收端原始密钥，发送端和接收端分别公开调制基、测量基，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
误码计算模块：选取发送端和接收端筛后密钥中的部分密钥进行公开对比，根据对比结果获得量子比特误码率，量子比特误码率若高于或等于设定的安全阈值，舍弃本次传输的所有密钥比特；若小于设定的安全阈值，则舍弃公开部分的筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted，并调用极化码构建模块产生极化码码字结构；
极化码构建模块：根据误码计算模块得到的量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
极化码编码模块：将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成发送端编码码字，通过系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和经经典信道传输给接收端；
极化码译码模块：接收端接收和结合接收端本地密钥KBsifted组合成译码码字，通过连续抵消译码得到译码比特值并和发送端编码码字组成密钥对
一致性检验模块：采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
实施例3
本实施例还提供一种存储介质，存储介质可以是ROM、RAM、磁盘、光盘等储存介质，该存储介质存储有一个或多个程序，所述程序被处理器执行时，实现实施例1基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法:
S1：发送端和接收端经过量子信道传输信息后，发送端和接收端分别得到一串等长的原始密钥，然后发送端公开调制基，同时接收端公开测量基；当发送端和接收端接收到另一方的基信息并与自己所持有的基信息进行对比，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
S2：发送端和接收端完成密钥筛选后，选取部分筛后密钥进行公开对比得到差异比特数，并计算得到量子比特误码率，若量子比特误码率超过或等于设定安全阈值时，舍弃本次传输的所有比特，重新进行密钥分发；若量子比特误码率小于安全阈值时，舍弃公开的部分筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted；
S3：发送端根据步骤S2中所得量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
S4：发送端按照步骤S3所得极化码码字结构将随机比特、密钥比特和休眠比特组成编码码字，采用系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和通过经典信道传输给接收端；
S5：接收端接收到和结合接收端本地密钥比特KBsifted进行极化码译码，得到译码比特值并与发送端本地密钥比特KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
S6：进行一致性校验，采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
实施例4
本实施例还提供一种计算设备，所述的计算设备可以是台式电脑、笔记本电脑、智能手机、PDA手持终端、平板电脑或其他具有显示功能的终端设备,该计算设备包括该计算设备包括处理器和存储器，存储器存储有一个或多个程序，处理器执行存储器存储的程序时，实现实施例1基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法:
S1：发送端和接收端经过量子信道传输信息后，发送端和接收端分别得到一串等长的原始密钥，然后发送端公开调制基，同时接收端公开测量基；当发送端和接收端接收到另一方的基信息并与自己所持有的基信息进行对比，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
S2：发送端和接收端完成密钥筛选后，选取部分筛后密钥进行公开对比得到差异比特数，并计算得到量子比特误码率，若量子比特误码率超过或等于设定安全阈值时，舍弃本次传输的所有比特，重新进行密钥分发；若量子比特误码率小于安全阈值时，舍弃公开的部分筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted；
S3：发送端根据步骤S2中所得量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
S4：发送端按照步骤S3所得极化码码字结构将随机比特、密钥比特和休眠比特组成编码码字，采用系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和通过经典信道传输给接收端；
S5：接收端接收到和结合接收端本地密钥比特KBsifted进行极化码译码，得到译码比特值并与发送端本地密钥比特KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
S6：进行一致性校验，采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
本实施例是对高速量子密钥分发系统的实用化技术进行了研究与攻关，提出了一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，通过设计可同时满足可靠性和安全性的极化码码字结构用于量子密钥分发后处理，将误码纠错和密性放大合二为一，无需额外的密性放大步骤，减少了后处理延时和系统复杂度。对于推进高速量子密钥分发的进一步实用化具有积极作用，预计未来在军事，金融，政府等领域，具有广阔的市场与积极的社会效益。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，其特征在于，包含下述步骤：
S1：发送端和接收端经过量子信道传输信息后，发送端和接收端分别得到一串等长的原始密钥，然后发送端公开调制基，同时接收端公开测量基；当发送端和接收端接收到另一方的基信息并与自己所持有的基信息进行对比，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
S2：发送端和接收端完成密钥筛选后，选取部分筛后密钥进行公开对比得到差异比特数，并计算得到量子比特误码率，若量子比特误码率超过或等于设定安全阈值时，舍弃本次传输的所有比特，重新进行密钥分发；若量子比特误码率小于安全阈值时，舍弃公开的部分筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted；
S3：发送端根据步骤S2中所得量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
S4：发送端按照步骤S3所得极化码码字结构将随机比特、密钥比特和休眠比特组成编码码字，采用系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和通过经典信道传输给接收端；
S5：接收端接收到和结合接收端本地密钥比特KBsifted进行极化码译码，得到译码比特值并与发送端本地密钥比特KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
S6：进行一致性校验，采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
2.根据权利要求1所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，其特征在于，步骤S3中所述构建极化码码字结构的具体步骤为：
S31：令编码分组长度为N，发送端以量子比特误码率p作为主信道的信道误码率，采用极化码构造算法计算得到对应的N个虚拟比特子信道的译码误码率上界；
S32：发送端将主信道的虚拟比特子信道译码误码率上界按照从小到大排序，根据误码纠错的目标误码率β选择满足可靠性条件的虚拟比特子信道组成优化子信道集合GN(W,β)，其余虚拟比特子信道组成劣化信道集合BN(W,β)，可靠性条件为：
其中FER为误码纠错的目标误帧率，β为误码纠错的目标误码率，i为虚拟比特子信道的信道索引，N为码长且i∈[1,N]；
S33：发送端根据量子信道误码率p经公式h2(pe)＝1-h2(p)计算得到窃听信道的信道误码率pe，采用极化码构造算法计算得到窃听信道对应的虚拟比特子信道的译码误码率上界，并转换为虚拟比特子信道的信道容量
其中，h2(·)为二进制熵函数；
S34：发送端将窃听信道的虚拟比特子信道容量按照从小到大排序，满足安全性要求条件的虚拟比特子信道组成对于窃听端的δN-poor劣化子信道集PN(W*,δN)，其余虚拟比特子信道组成对于窃听端的非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)，安全性要求条件如下所述：
其中N为码长，δN为目标安全性，i为虚拟比特子信道的信道索引且i∈[1,N]；
S35：将非δN-poor劣化子信道集not-PN(W*,δN)的比特设置为随机比特，记为随机比特的信道索引集合R；将筛选后的密钥比特设在PN(W*,δN)∩GN(W,β)子信道集上，记为密钥比特的信道索引集合A；将BN(W,β)子信道集放置休眠比特0，记为休眠比特的信道索引集合B。
3.根据权利要求1所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，其特征在于，步骤S4中所述的系统极化码编码的具体步骤如下所述：
S41：发送端将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成码长为N的极化码编码码字其中为随机比特和密钥比特的并集，uB为休眠比特；
S42：将编码码字u进行系统极化码编码，根据随机比特的信道索引集合、信息比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合，选取极化码生成矩阵中的不同行列与相应编码码字相乘得到校验比特、随机比特和密钥比特对应的编码后码字，休眠比特uB编码得到随机比特和密钥比特的并集编码得到编码公式为：
其中，Dc和Bc均为随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，D和B均为休眠比特的信道索引集合，表示异或运算，G表示N维极化码生成矩阵，下标符号代表极化码生成矩阵G中的元素组成。
4.根据权利要求1所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法，其特征在于，步骤S5中所述的极化码译码采用连续抵消译码算法，具体步骤如下所述：
S51：接收端将接收到的校验比特和随机比特对应的编码后码字与接收端本地密钥比特KBsifted组成码长为N的译码码字
S52：计算信道层的对数似然比
其中，W(yj|0)为发送方发送0而接收方接收到yj的后验概率，W(yj|1)为发送方发送1而接收方接收到yj的后验概率，其中yj表示译码码字中的第j位码字；
S53：根据下述递推式计算任意比特子信道的对数似然比
其中，和分别表示码长为N时奇数位的对数似然比和偶数位的对数似然，表示码长为N/2时第i位的对数似然比，表示已经译码序列中第1至第2i-2位的译码比特值，和分别表示第1至第2i-2位已译码序列中奇数位的译码比特值和第1至第2i-2位已译码序列中偶数位的译码比特值，表示已经译码序列中部分译码比特值的模二和；和分别表示译码码字中第1至N/2位和第N/2+1至N位的码字；f1和f2分别表示奇数位似然比的计算函数和偶数位似然比的计算函数，a、b和u皆为函数f1和f2中的形式参数；
S54：按下述规则确定任意一位译码比特值：
其中，表示第i位的译码比特值，表示已经译码序列中第1至第i-1位译码比特值，表示译码硬判决函数，表示码长为N时用于第i位比特译码的对数似然比，集合Bc表示随机比特和密钥比特信道索引集合的并集，集合B表示休眠比特的信道索引集合，当第i位属于随机比特位或密钥比特位时，根据判决公式，若对数似然比≥1，则判决为0，否则判决为1；当第i位为休眠比特位时，直接判决为0。
5.一种基于极化码的单步量子密钥分发后处理系统，其特征在于，包括：
密钥筛选模块：通过量子信道传输分别得到发送端原始密钥和接收端原始密钥，发送端和接收端分别公开调制基、测量基，舍弃基不相同的原始密钥，保留基相同的原始密钥，发送端和接收端均得到等长的筛后密钥；
误码计算模块：选取发送端和接收端筛后密钥中的部分密钥进行公开对比，根据对比结果获得量子比特误码率，量子比特误码率若高于或等于设定的安全阈值，舍弃本次传输的所有密钥比特；若小于设定的安全阈值，则舍弃公开部分的筛后密钥，保留剩余筛后密钥，得到发送端本地密钥KAsifted和接收端本地密钥KBsifted，并调用极化码构建模块产生极化码码字结构；
极化码构建模块：根据误码计算模块得到的量子比特误码率，结合设定的可靠性条件和安全性条件，构建极化码码字结构，得到随机比特的信道索引集合、密钥比特的信道索引集合和休眠比特的信道索引集合；
极化码编码模块：将随机比特、密钥比特和休眠比特组合成发送端编码码字，通过系统极化码编码得到编码后码字CWenc，编码后码字CWenc由校验比特随机比特对应的编码后码字和密钥比特对应的编码后码字组成，并将和经经典信道传输给接收端；
极化码译码模块：接收端接收和结合接收端本地密钥KBsifted组合成译码码字，通过连续抵消译码得到译码比特值并和发送端本地密钥KAsifted对应的编码后码字组成密钥对
一致性检验模块：采用哈希算法分别计算密钥对的哈希值并公开对比，若双方计算所得哈希值相同，则密钥对中和相同，密钥对作为最终密钥，否则舍弃并重新进行密钥分发。
6.一种存储介质，存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时实现如权利要求1-4任一项所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法。
7.一种计算设备，包括处理器和用于存储处理器可执行程序的存储器，其特征在于，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现权利要求1-4任一项所述的基于极化码的单步量子密钥分发后处理方法。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110830396A (zh) * 2019-10-29 2020-02-21 西安交通大学 一种基于物理层密钥的imsi隐私保护方法和设备
CN111294353A (zh) * 2020-02-04 2020-06-16 西安交通大学 一种无需信道估计的imsi/supi物理层密钥保护方法
CN111464265A (zh) * 2020-04-03 2020-07-28 北京邮电大学 一种退化窃听信道中基于加密极化编码的信息传输方法
CN111786681A (zh) * 2020-06-08 2020-10-16 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种适用于cv-qkd系统数据后处理的级联译码方法
CN114422081A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 华南师范大学 基于crc-scl译码算法的qkd后处理系统及方法
CN114553400A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 国网新疆电力有限公司信息通信公司 基于极化码的电力系统长距离量子密钥分发方法和系统
CN115378582A (zh) * 2022-07-20 2022-11-22 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种基于更新译码器状态的连续变量量子密钥分发残余误码消除的方法与系统
WO2023240986A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 中国电信股份有限公司 有效量子密钥获得方法及装置
CN117294537A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 深圳科盾量子信息科技有限公司 一种应用量子加密的计算机网络安全防护方法及系统
WO2024027375A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 华为技术有限公司 量子密钥分发方法、装置以及量子密钥分发系统
WO2024067179A1 (zh) * 2022-09-28 2024-04-04 鹏城实验室 极化码构造方法、构造系统和装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110170695A1 (en) * 2010-01-14 2011-07-14 National Institute Of Information And Communications Technology Time-bin polarization format exchange technique for entangled optical source
CN106161012A (zh) * 2016-08-26 2016-11-23 暨南大学 一种基于极化码纠错的量子密钥分发后处理系统和方法
CN106549755A (zh) * 2016-12-09 2017-03-29 哈尔滨工业大学 Cascade类误码协商算法的优化方法
CN106685656A (zh) * 2017-01-18 2017-05-17 北京邮电大学 一种基于极化码的连续变量量子密钥分发系统中的数据纠错方法
CN107911213A (zh) * 2017-11-17 2018-04-13 浙江科易理想量子信息技术有限公司 一种单光子探测器死亡时间的控制方法及系统

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110170695A1 (en) * 2010-01-14 2011-07-14 National Institute Of Information And Communications Technology Time-bin polarization format exchange technique for entangled optical source
CN106161012A (zh) * 2016-08-26 2016-11-23 暨南大学 一种基于极化码纠错的量子密钥分发后处理系统和方法
CN106549755A (zh) * 2016-12-09 2017-03-29 哈尔滨工业大学 Cascade类误码协商算法的优化方法
CN106685656A (zh) * 2017-01-18 2017-05-17 北京邮电大学 一种基于极化码的连续变量量子密钥分发系统中的数据纠错方法
CN107911213A (zh) * 2017-11-17 2018-04-13 浙江科易理想量子信息技术有限公司 一种单光子探测器死亡时间的控制方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YAN SHILING: ""An improved polar codes-based key reconciliation for practical quantum key distribution"", 《CHINESE JOURNAL OF ELECTRONICS》 *

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110830396A (zh) * 2019-10-29 2020-02-21 西安交通大学 一种基于物理层密钥的imsi隐私保护方法和设备
CN110830396B (zh) * 2019-10-29 2021-05-28 西安交通大学 一种基于物理层密钥的imsi隐私保护方法和设备
CN111294353A (zh) * 2020-02-04 2020-06-16 西安交通大学 一种无需信道估计的imsi/supi物理层密钥保护方法
CN111294353B (zh) * 2020-02-04 2021-05-28 西安交通大学 一种无需信道估计的imsi/supi物理层密钥保护方法
CN111464265A (zh) * 2020-04-03 2020-07-28 北京邮电大学 一种退化窃听信道中基于加密极化编码的信息传输方法
CN111464265B (zh) * 2020-04-03 2021-07-13 北京邮电大学 一种退化窃听信道中基于加密极化编码的信息传输方法
CN111786681A (zh) * 2020-06-08 2020-10-16 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种适用于cv-qkd系统数据后处理的级联译码方法
CN111786681B (zh) * 2020-06-08 2022-07-05 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种适用于cv-qkd系统数据后处理的级联译码方法
CN114553400A (zh) * 2020-11-26 2022-05-27 国网新疆电力有限公司信息通信公司 基于极化码的电力系统长距离量子密钥分发方法和系统
CN114553400B (zh) * 2020-11-26 2023-12-26 国网新疆电力有限公司信息通信公司 基于极化码的电力系统长距离量子密钥分发方法、系统和存储介质
CN114422081A (zh) * 2021-12-28 2022-04-29 华南师范大学 基于crc-scl译码算法的qkd后处理系统及方法
CN114422081B (zh) * 2021-12-28 2023-08-22 华南师范大学 基于crc-scl译码算法的qkd后处理系统及方法
WO2023240986A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 中国电信股份有限公司 有效量子密钥获得方法及装置
CN115378582A (zh) * 2022-07-20 2022-11-22 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种基于更新译码器状态的连续变量量子密钥分发残余误码消除的方法与系统
CN115378582B (zh) * 2022-07-20 2024-05-10 中国电子科技集团公司第三十研究所 一种连续变量量子密钥分发残余误码消除的方法与系统
WO2024027375A1 (zh) * 2022-08-01 2024-02-08 华为技术有限公司 量子密钥分发方法、装置以及量子密钥分发系统
WO2024067179A1 (zh) * 2022-09-28 2024-04-04 鹏城实验室 极化码构造方法、构造系统和装置
CN117294537A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 深圳科盾量子信息科技有限公司 一种应用量子加密的计算机网络安全防护方法及系统
CN117294537B (zh) * 2023-11-24 2024-03-19 深圳科盾量子信息科技有限公司 一种应用量子加密的计算机网络安全防护方法及系统

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