CN110213034A - 量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法及系统,包括:获取同步帧步骤:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;计算接收端样值特征步骤:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;确定同步位步骤:将接收端样值特征和同步帧的特征作汉明距离比较,确定同步位;所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。本发明实现了可抗相位漂移的同步,又减小了计算量,既可以运行在调制生成同步帧的同步方案中,又可以用于被动态等不方便调制的同步方案中,同时,在低信噪比的环境下,也可以成功同步。
Description
技术领域
本发明涉及非特殊帧位帧同步方法领域,具体地,涉及一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法及系统,尤其涉及一种量子密钥分发系统抗相位漂移的位帧同步方法。
背景技术
随着信息技术的发展以及计算机计算能力的增加,追求更安全高效的通信的要求与日俱增。连续变量量子密钥分发技术是利用量子力学基本原理,在物理上保证通信的无条件安全性的一种通信方式,相比于离散变量量子密钥分发技术,能更高效的进行通信,并方便与传统光通信对接。目前连续变量量子密钥分发吸引了世界上许多研究机构对其理论和应用技术进行了深入的研究,基于这些优点,连续变量量子密钥分发技术得到了广泛的关注。连续变量量子密钥分发技术需要进行长距离通信,并且传输的光信号微弱,在接收端接收到的量子信号微弱,出于安全性考虑不宜放大,这些特性给接收端找到信号的起始位置(同步)造成了困难。从接收到密钥协商,密性放大等后处理过程,需要正确的位帧同步,否则难以保证获取密钥的正确性。所以位帧同步技术在连续变量量子密钥分发技术中显得尤为重要。传统的一种解决方案是使用插入设计好的同步帧的方案,即在量子信号前添加一段设计好的同步信号,使接收端能够采用计算相关或其他算法来获取同步信息。但是这种方案给系统增加了不少复杂性,需要增加额外的调制器生成特定的同步帧,增加了系统搭建的成本。同时,计算相关的算法需要计算大量的乘法,计算量较大。
专利文献CN104780035B公开了一种量子密钥分发系统位帧同步方法,包括步骤如下:步骤A:构造同步帧:在发送端随机构造与分发的连续变量同分布的同步帧,在构造同步帧的过程中,需要同步帧添加相位信息,使得信道中的相位漂移不会造成所有同步帧数据的幅度削减,保证同步过程能够在不同的信道相位漂移值下工作;步骤B:计算同步位:接收方在接收到信号后,构造和发送端相同的同步帧,并随之构造与同步帧相差固定相位的辅助同步帧,通过将所构造的同步帧与接收信号逐位进行相关操作,即可在相关值达到最大值并超过同步判决门限时确定数据的起始点;所述连续变量为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号;所构造的同步帧信号同时包含幅度和相位分量,从而能够在信道中对信道的相位漂移做出感应;所述幅度分量和相位分量,是指量子信道中传输的量子态在希尔伯特空间中极坐标表示下的两个分量。该方法使用插入设计好的同步帧的方案,即在量子信号前添加一段设计好的同步信号,使接收端能够采用计算相关或其他算法来获取同步信息。但是这种方案给系统增加了不少复杂性,需要增加额外的调制器生成特定的同步帧,增加了系统搭建的成本。同时,计算相关的算法需要计算大量的乘法,计算量较大。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法及系统。
根据本发明提供的一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,包括:获取同步帧步骤:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;计算接收端样值特征步骤:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;确定同步位步骤:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
优选地,所述获取同步帧步骤包括:发送端计算增量标记步骤:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;第二获取同步帧步骤:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
优选地,所述计算接收端样值特征步骤包括:计算接收端增量标记步骤:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;所述确定同步位步骤包括:第二确定同部位步骤:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
优选地,所述发送端计算增量标记步骤包括:发送端阈值比较步骤:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;分配发送端增量标记步骤:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
优选地,接收端计算增量标记步骤包括:接收端阈值比较步骤:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;接收端分配增量标记步骤:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
根据本发明提供的一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,包括:获取同步帧模块:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;计算接收端样值特征模块:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;确定同步位模块:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
优选地,所述获取同步帧模块包括:发送端计算增量标记模块:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;第二获取同步帧模块:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
优选地,所述计算接收端样值特征模块包括:计算接收端增量标记模块:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;所述确定同步位模块包括:第二确定同部位模块:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
优选地,所述发送端计算增量标记模块包括:发送端阈值比较模块:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;分配发送端增量标记模块:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
优选地,接收端计算增量标记模块包括:接收端阈值比较模块:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;接收端分配增量标记模块:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
与现有技术相比,本发明具有如下的有益效果:
1、本发明能够不使用调制设备插入特定设计好的同步帧,从而降低了成本和设计复杂度;
2、本发明在降低运算量的同时,又保证能够在极低信噪比中以极高正确率恢复出同步信号并确定同步位;
3、本发明将原有的量子信号的一部分通过变换,作为同步帧信号,实现了不必通过调制设备插入同步帧而进行同步;
4、本发明通过特殊设计的变换,极大的降低了同步运算的时间复杂度,并能够在信噪比极低的环境下准确的同步。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明所提供的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法的流程示意图。
图2为本发明所提供的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统的框图示意图。
图3为非特殊帧位帧同步方法流程示意图。
图4为增量标记构造示意图。
图5为同步方案运行在调制方案的流程示意图。
图6为同步方案运行在非调制方案的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示,根据本发明提供的一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,包括:获取同步帧步骤:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;计算接收端样值特征步骤:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;确定同步位步骤:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
如图5,图6所示,为了能够不使用调制设备插入特定设计好的同步帧而增加成本和设计复杂度,在降低运算量的同时,又保证能够在极低信噪比中以极高正确率恢复出同步信号并确定同步位,本发明提供了一种量子密钥分发系统的非特殊帧位帧同步方法,该方法将原有的量子信号的一部分通过变换,作为同步帧信号,实现了不必通过调制设备插入同步帧而进行同步的方法,同时,该方法通过特殊设计的变换,极大的降低了同步运算的时间复杂度,并能够在信噪比极低的环境下准确的同步。
如图4所示,所述获取同步帧步骤包括:发送端计算增量标记步骤:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;第二获取同步帧步骤:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
优选地,所述计算接收端样值特征步骤包括:计算接收端增量标记步骤:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;所述确定同步位步骤包括:第二确定同部位步骤:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
优选地,所述发送端计算增量标记步骤包括:发送端阈值比较步骤:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;分配发送端增量标记步骤:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
优选地,接收端计算增量标记步骤包括:接收端阈值比较步骤:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;接收端分配增量标记步骤:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
本发明的原理为:在发送端直接将量子信号的一部分选出来作为同步帧,从而使得本同步方法在同步的过程当中可以选择采用调制设备制备专门的同步帧来进行同步,也可以选择在不方便调制同步帧的情况下,利用测量来获得正交分量X或P的值,例如被动态等不方便调制同步帧的方案。这一部分被选择出来的序列,需要经过一种变换,为每一位数字分配一个增量标记,选择增量标记0-1分布均匀的帧来作为同步帧效果较好。克服相位漂移的原理为:将接收端的X分量变换后的特征分别于发送端X或P分量的特征,X或P分量特征的取反做汉明距离比较,原因是相位漂移在(-45°,45°)时,发送端和接收端的X分量变换后汉明距离取最值,相位漂移在(-135°,-45°)时,发送端的P分量和接收端的X分量变换后汉明距离取最值,相位漂移在(45°,135°)时,发送端的P分量取反后和接收端的X分量变换后汉明距离取最值,相位漂移在(135°,225°)时,发送端的X分量取反后和接收端的X分量变换后汉明距离取最值,P分量同理,进行四次比较观察是否出现最值来比较能抗相位漂移。同时,在接收端,以某位数字为中心的长度为N的标记成为个特征,运用该特征进行后续的同步过程。接收端运用计算接收到的信号的特征,以及同步帧的特征的汉明距离的方法来进行同步。该增量标记的计算不需要用到乘法,而且计算次数少。
在连续变量量子密钥分发系统中,发送端制备X分量和P分量都服从高斯分布的量子态,并将之发送给接收端。发送端制备量子态时,根据某一随机数发生器的结果对输出进行调制或按照某些被动态方案直接生成一定分布的量子随机数。在这一过程中,对已知的量子随机数序列X或P进行变换,计算出增量标记,增量标记的计算方法将在下面给出,并选取增量标记0-1分布均匀的长度为N的序列作为同步帧,将X或P分量生成的序列以及其取反的总共四个序列当作同步帧通过经典信道发送到接收端。
接收端按照与发送端同样的方法对接收序列,并对每一位选择以该位为中心的长度为N的0-1序列作为特征,和同步帧的特征作汉明距离比较确定同步位置。为了在匹配代价最高处获得同步位置,可选择匹配代价为:
C(X1,X2)=N-H(X1,X2)
其中H(X1,X2)代表两序列的汉明距离。C(X1,X2)代表总匹配代价。
其中,增量标记的计算方法如下:
设同步信号为X={x1,x2,...,xL},则对于某一位Xi,按照如下方式生成增量标记:
(1)用当前位置前的N个值的和减去当前位置后的N个值的和(或当前位置后的N个值的和减去当前位置前的N个值的和)
(2)将上述差和一个阈值Vthreshold比较大小,若则增量标记为1,否则,增量标记为0。
(3)将以当前位为中心的连续N个增量标记作为当前位的特征,利用这一特征和同步帧的特征计算一个匹配代价。
按照如上步骤计算出的增量标记具有计算量小,匹配成功率高的特点,能够在低信噪比下依然保持良好的同步性能。按照上述方法得到的特征不需要用乘法就能算出匹配代价,而且上一次计算得到的增量标记可复用,在下一次计算特征时不用重复计算,这样又进一步降低了计算量。
具体地,在一个实施例中,发送端对要发送的连续变量量子信号的每一位,计算一个设计好的增量标记,计算增量标记时,所取的前后数值的个数可取L=5。即选择前5个数减去后5个数的差同阈值作比较并计算增量标记;选择0-1分布较为均匀的序列作为同步帧,同步帧的帧长可取N=256-4096,对应的信号信噪比为-10dB至-25dB;接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算一个设计好的增量标记。同时选取以当前位为中心的连续N个增量标记作为当前位的特征。只有第一次计算特征时需要同时计算N个增量标记,后面每一次只需要计算一个增量标记,因为前面计算出的增量标记在后面可复用;将接收端计算得到的增量标记和四个同步帧所得到的增量标记计算汉明距离,观察是否出现峰值,并确定同步位。
本领域技术人员可以将本发明提供的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,理解为本发明提供的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统的一个实施例。即,所述量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统可以通过执行所述量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法的步骤流程实现。
如图2所示,根据本发明提供的一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,包括:获取同步帧模块:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;计算接收端样值特征模块:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;确定同步位模块:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
优选地,所述获取同步帧模块包括:发送端计算增量标记模块:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;第二获取同步帧模块:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
优选地,所述计算接收端样值特征模块包括:计算接收端增量标记模块:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;所述确定同步位模块包括:第二确定同部位模块:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
优选地,所述发送端计算增量标记模块包括:发送端阈值比较模块:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;分配发送端增量标记模块:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
优选地,接收端计算增量标记模块包括:接收端阈值比较模块:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;接收端分配增量标记模块:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
本发明能够不使用调制设备插入特定设计好的同步帧,从而降低了成本和设计复杂度;本发明在降低运算量的同时,又保证能够在极低信噪比中以极高正确率恢复出同步信号并确定同步位;本发明将原有的量子信号的一部分通过变换,作为同步帧信号,实现了不必通过调制设备插入同步帧而进行同步;本发明通过特殊设计的变换,极大的降低了同步运算的时间复杂度,并能够在信噪比极低的环境下准确的同步。
本领域技术人员知道,除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外,完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以,本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件,而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构;也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改,这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下,本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,其特征在于,包括:
获取同步帧步骤:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;
计算接收端样值特征步骤:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;
确定同步位步骤:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;
所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
2.根据权利要求1所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,其特征在于,所述获取同步帧步骤包括:
发送端计算增量标记步骤:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;
第二获取同步帧步骤:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
3.根据权利要求2所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,其特征在于,所述计算接收端样值特征步骤包括:
计算接收端增量标记步骤:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;
所述确定同步位步骤包括:
第二确定同部位步骤:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
4.根据权利要求2所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,其特征在于,所述发送端计算增量标记步骤包括:
发送端阈值比较步骤:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;
分配发送端增量标记步骤:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
5.根据权利要求3所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步方法,其特征在于,接收端计算增量标记步骤包括:
接收端阈值比较步骤:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;
接收端分配增量标记步骤:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;
作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
6.一种量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,其特征在于,包括:
获取同步帧模块:在发送端选取预定帧长的连续变量量子信号作为同步帧;
计算接收端样值特征模块:根据接收端收到的连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取接收端样值特征;
确定同步位模块:将接收端样值特征和同步帧特征作汉明距离比较,确定同步位;
所述连续变量量子信号为密钥分发系统通过量子信道传输的取值连续的信号。
7.根据权利要求6所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,其特征在于,所述获取同步帧模块包括:
发送端计算增量标记模块:根据发送端连续变量量子信号的正交分量X或P的每一样值,获取发送端增量标记;
第二获取同步帧模块:选取发送端增量标记中0和1含量相等或者近似相等、分布均匀的连续多个值作为同步帧,其中,所述近似相等是指近似度大于设定的近似度阈值。
8.根据权利要求7所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,其特征在于,所述计算接收端样值特征模块包括:
计算接收端增量标记模块:对接收端接收到的连续变量量子信号的每一位,计算接收端增量标记;
所述确定同步位模块包括:
第二确定同部位模块:以接收端增量标记的当前位为中心的连续多个标记作为接收端样值特征,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端的X或P分量变换后的同步帧特征做汉明距离比较,将接收端的X分量变换后的接收端样值特征分别与发送端X或P分量变换后的同步帧特征的取反做汉明距离比较,确定同步位。
9.根据权利要求7所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,其特征在于,所述发送端计算增量标记模块包括:
发送端阈值比较模块:根据发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和,或者用发送端连续变量量子信号当前位置后的多个值的和减去发送端连续变量量子信号当前位置前的多个值的和,获取发送端待比较参数;
分配发送端增量标记模块:比较发送端待比较参数与阈值,为发送端连续变量量子信号当前位置分配发送端增量标记0或者发送端增量标记1作为所述同步帧特征。
10.根据权利要求8所述的量子密钥分发系统非特殊帧位帧同步系统,其特征在于,接收端计算增量标记模块包括:
接收端阈值比较模块:根据接收端连续变量量子信号的当前位置前的多个值的和减去当前位置后的多个值的和或者用接收端连续变量量子信号的当前位置后的多个值的和减去当前位置前的多个值的和,获取接收端待比较参数;
接收端分配增量标记模块:比较接收端待比较参数与阈值,为接收端连续变量量子信号当前位置分配接收端增量标记0或者接收端增量标记1作为所述接收端样值特征;
作为所述接收端样值特征的连续多个标记的长度与同步帧特征的长度一致。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110474771A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-11-19 | 上海循态信息科技有限公司 | 量子密钥分发系统非调制位帧同步方法、系统及介质 |
CN112491539A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-12 | 上海循态信息科技有限公司 | 连续变量量子密钥分发可变透过率及数据位帧同步方法 |
CN113141253A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-20 | 上海循态信息科技有限公司 | 基于热态源的连续变量量子密钥分发方法及系统 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104065475A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 上海交通大学 | 高速连续变量量子密钥分发系统及其位帧同步方法 |
CN104780035A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-15 | 上海交通大学 | 一种量子密钥分发系统位帧同步方法 |
CN108206716A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 应用于量子密钥分发系统的同步方法及装置及分发系统 |
US20180220386A1 (en) * | 2015-08-12 | 2018-08-02 | Intel IP Corporation | Configuration of measurement subframes for a user equipment (ue) |
-
2019
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104065475A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 上海交通大学 | 高速连续变量量子密钥分发系统及其位帧同步方法 |
CN104780035A (zh) * | 2015-03-04 | 2015-07-15 | 上海交通大学 | 一种量子密钥分发系统位帧同步方法 |
US20180220386A1 (en) * | 2015-08-12 | 2018-08-02 | Intel IP Corporation | Configuration of measurement subframes for a user equipment (ue) |
CN108206716A (zh) * | 2016-12-20 | 2018-06-26 | 科大国盾量子技术股份有限公司 | 应用于量子密钥分发系统的同步方法及装置及分发系统 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110474771A (zh) * | 2019-09-27 | 2019-11-19 | 上海循态信息科技有限公司 | 量子密钥分发系统非调制位帧同步方法、系统及介质 |
CN112491539A (zh) * | 2020-11-12 | 2021-03-12 | 上海循态信息科技有限公司 | 连续变量量子密钥分发可变透过率及数据位帧同步方法 |
CN112491539B (zh) * | 2020-11-12 | 2022-10-25 | 上海循态量子科技有限公司 | 连续变量量子密钥分发可变透过率及数据位帧同步方法 |
CN113141253A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-20 | 上海循态信息科技有限公司 | 基于热态源的连续变量量子密钥分发方法及系统 |
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