CN111934855A - 一种移动通信终端量子通信方法及系统 - Google Patents
一种移动通信终端量子通信方法及系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111934855A CN111934855A CN202010588820.2A CN202010588820A CN111934855A CN 111934855 A CN111934855 A CN 111934855A CN 202010588820 A CN202010588820 A CN 202010588820A CN 111934855 A CN111934855 A CN 111934855A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mobile communication
- communication terminal
- remote server
- base station
- quantum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 title claims abstract description 136
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 27
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 6
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims description 5
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 4
- 230000006855 networking Effects 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 230000005610 quantum mechanics Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0852—Quantum cryptography
- H04L9/0858—Details about key distillation or coding, e.g. reconciliation, error correction, privacy amplification, polarisation coding or phase coding
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/075—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal
- H04B10/079—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using an in-service signal using measurements of the data signal
- H04B10/0795—Performance monitoring; Measurement of transmission parameters
- H04B10/07953—Monitoring or measuring OSNR, BER or Q
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/70—Photonic quantum communication
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0816—Key establishment, i.e. cryptographic processes or cryptographic protocols whereby a shared secret becomes available to two or more parties, for subsequent use
- H04L9/0852—Quantum cryptography
- H04L9/0855—Quantum cryptography involving additional nodes, e.g. quantum relays, repeaters, intermediate nodes or remote nodes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
- H04L2209/80—Wireless
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0861—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords
- H04L9/0869—Generation of secret information including derivation or calculation of cryptographic keys or passwords involving random numbers or seeds
Abstract
本发明提出一种移动通信终端量子通信方法及系统。本发明用设置了单光子发射模块或单光子检测模块的基站作为移动通信终端的代理，与相应的配置了QKD接收设备或QKD发送设备的远程服务器交互。基站代理移动通信终端作为发送方或接收方，与相应的作为接收方或发送方的远程服务器进行基于BB84协议的量子密钥协商，使移动通信终端和所述远程服务器获得相同的量子密钥，进而实现双方量子通信。本发明可以实现不安装QKD设备的移动通信终端与远程服务器之间的量子通信，提高移动通信终端的通信安全性。
Description
技术领域
本发明涉及量子通信领域，尤其涉及一种移动通信终端量子通信方法及系统。
背景技术
量子密钥分发(QKD)是目前已经产业化应用的量子通信技术，它的原理是利用量子力学特性使得通信双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，以进行双方通信过程中对所传递信息的加密和解密。基于量子力学的基本原理，其传递的量子密钥是无法破解的，具有无条件的安全性，其安全性远高于目前基于数论难解问题构建的RSA等密码体制。
现有技术中，用到量子密钥分发(QKD)技术实现量子通信的场景很多，但都是基于通信双方安装QKD设备而实现的。但是对于一些尺寸较小的移动通信终端，例如手机等，由于QKD设备的尺寸较大，价格较高，因此目前还未能将QKD设备集成到这类小型通信终端中，因此，手机等小型移动通信终端设备不能加入量子保密网络。
如何在手机等小型移动通信终端设备不集成QKD设备的情况下，使手机等小型移动通信终端能够与一个具备QKD设备的服务器进行量子通信，是本领域所要解决的一个技术问题。
发明内容
发明目的：为解决上述技术问题，本发明提出一种移动通信终端量子通信方法及系统。
技术方案：本发明以基站作为不安装QKD设备的移动通信终端的代理，以实现移动通信终端与远程服务器之间的量子通信。本发明提出的技术方案为：
一种移动通信终端量子通信方法，包括以下步骤：
(1)为基站配置单光子发射模块或单光子检测模块，在远程服务器相应地设置单QKD接收设备或QKD发送设备，为移动通信终端配置真随机数发生器；所述移动通信终端通过所述基站接入互联网，而所述基站与远程服务器之间通过光纤连接；
(2)所述移动通信终端与所述基站交互，使得所述基站作为移动通信终端的代理方与所述远程服务器进行基于BB84协议的量子密钥协商，使移动通信终端和所述远程服务器获得相同的量子密钥，进而实现双方量子通信。
可选的，当所述基站配置有单光子发射模块，而所述远程服务器配置有QKD接收设备时，所述移动通信终端与所述远程服务器之间协商量子密钥的具体步骤包括：
移动通信终端通过真随机数发生器生成用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，并将第一真随机数序列发送给部署于基站的单光子发射模块；单光子发射模块根据第一真随机数序列向远程服务器端的QKD接收设备发送相应偏振态的光子；
QKD接收设备随机选择测量基对接收到的光子进行测量，将得到的光子偏振态信息反馈给远程服务器；
远程服务器通过经典信道将测量基序列告诉移动通信终端，移动通信终端通过经典通信告诉远程服务器哪些是正确的测量基序列，通过协商后远程服务器和移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后远程服务器和移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。
可选的，当所述基站配置有单光子检测模块，而所述远程服务器配置有QKD发送设备时，所述移动通信终端与所述远程服务器之间协商量子密钥的具体步骤包括：
移动通信终端需要与远程服务器通信时，通过基站向远程服务器发起组网请求，并通过真随机数发生器生成用于选择测量基的第二真随机数序列，然后将第二真随机数序列发送给所述基站；
所述远程服务器响应组网请求，通过QKD发送设备从四种偏振光子中随机选择某种偏振态的光子发送给所述基站；
基站收到光子后，根据第二随机数序列选择相应测量基对接收到的光子进行逐个测量，将测量得到的光子偏振态信息反馈给移动通信终端；
移动通信终端通过经典信道将测量基序列告诉远程服务器，远程服务器通过经典通信告诉移动通信终端哪些是正确的测量基序列，通过协商后远程服务器和移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后远程服务器和移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。
进一步的，所述移动通信终端与所述基站之间进行保密通信：
移动通信终端中存储有预先与远程管理中心协商得到的共享密钥池；
基站与远程管理中心通过量子信道连接；
移动通信终端通过真随机数发生器生成用于选择实时密钥的实时密钥选择序列，并根据实时密钥选择序列从所述共享密钥池选择实时密钥；移动通信终端将实时密钥选择序列发送给基站，基站向远程管理中心提出密钥请求，同时将实时密钥选择序列传递给远程管理中心，然后通过量子信道获取远程管理中心根据实时密钥选择序列从共享密钥池中选取的实时密钥，至此，移动通信终端与基站拥有相同的实时密钥，移动通信终端与基站通过实时密钥进行本次保密通信。
进一步的，所述BB84协议为基于诱骗态的BB84协议。
本发明还提出一种移动通信终端量子通信系统，包括基站、远程服务器和移动通信终端；所述移动通信终端配置有真随机数发生器，所述基站配置有单光子发射模块或单光子检测模块，而所述远程服务器相应地配置有单光子检测模块或单光子发射模块；基站通过移动网络与移动通信终端交互，同时通过量子信道与远程服务器交互，以实现所述的方法。
有益效果：本发明相对于现有技术，具有以下技术效果：
通过本发明提供的技术方案，手机等小型移动通信终端可以通过集成了QKD设备的基站与集成了QKD设备的远程服务器之间进行量子通信，极大地提高了手机等移动通信终端间的通信安全性，且一个集成了QKD设备的基站可以同时为多个移动通信终端提供量子保密通信网路，成本低廉。
附图说明
图1为实施例1涉及的系统结构图；
图2为实施例2涉及的系统结构图。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作更进一步的说明。但应当理解的是，本发明可以以各种形式实施，以下在附图中出示并且在下文中描述的一些示例性和非限制性实施例，并不意图将本发明限制于所说明的具体实施例。
应当理解的是，在技术上可行的情况下，以上针对不同实施例所列举的技术特征可以相互组合，从而形成本发明范围内的另外的实施例。此外，本发明所述的特定示例和实施例是非限制性的，并且可以对以上所阐述的结构、步骤、顺序做出相应修改而不脱离本发明的保护范围。
本发明旨在解决如何在手机等小型移动通信终端设备不集成QKD设备的情况下，使手机等小型移动通信终端能够与具备QKD设备的远程服务器通过量子通信保密网络进行通信的技术问题。
为了解决这个技术问题，本发明为基站配置单光子发射模块或单光子检测模块，在远程服务器相应地设置单QKD接收设备或QKD发送设备，为移动通信终端配置真随机数发生器；所述移动通信终端通过所述基站接入互联网，而所述基站与远程服务器之间通过光纤连接；所述移动通信终端与所述基站交互，使得所述基站作为移动通信终端的代理方与所述远程服务器进行基于BB84协议的量子密钥协商，使移动通信终端和所述远程服务器获得相同的量子密钥，进而实现双方量子通信。
下面通过具体实施例进一步阐述本发明的实现原理。
实施例1：
图1示出了实施例1涉及的移动通信终端量子通信系统，主要包括移动通信终端A、远程服务器B、基站，移动通信终端A通过移动网络与基站通信，基站通过光纤形成量子信道与远程服务器B通信。移动通信终端A配置有真随机数发生器。
本实施例中，移动通信终端A在密钥协商时作为发送方，而远程服务器B则作为接收方。因此，本系统中的基站包含了现有无线网络下小区基站的主要功能模块，另外还需要含有单光子发射模块。单光子发射模块能够根据控制信号调制光子的偏振态、并将调制后的光子串按照一定的时间间隔依次发送给接收方。远程服务器B相应地配置有QKD接收设备，QKD接收设备能够在测量基下检测出接收到的光子的偏振态。
图1示出的系统实现的通信方法流程如下：
当移动通信终端A需要和远程服务器B进行保密通信时，双方可以通过基站进行相应的量子密钥协商，密钥协商具体流程如下：
首先移动通信终端A产生用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，在本实施例中第一真随机数序列包括真随机数序列Sa(比特序列)、ma(发送基序列)，根据这两个序列可以确定单光子发射模块发射光子的偏振态序列x。具体可以按照如下规则，当sa序列是比特0，ma序列也是0时，偏振态为H；当sa序列是比特0，ma序列是1时，偏振态为+；当sa序列是比特1，ma序列是0时，偏振态为V；当sa序列是比特1，ma序列也是1时，偏振态为-，“H、+、V、-”为光子的四种偏振态。
然后，移动通信终端A将生成的偏振态序列x发送到基站，基站获得需要发射的单光子的偏振态信息，然后基站内的单光子发射模块向远程服务器B的QKD接收设备发送相应偏振态的单光子。
远程服务器B的QKD接收设备通过随机测量基序列mb对接收到的光子进行逐一测量，得到相关的偏振态信息，将测量得到的结果按照一定的编码规则转化成比特序列，比如水平偏振态和45度偏振态对应比特0、垂直偏振态和135度偏振态对应比特1。
最后，远程服务器B通过经典信道将测量基序列mb告诉移动通信终端A，移动通信终端A比对ma和mb，然后通过经典通信告诉远程服务器B哪些是正确的测量基序列，协商后双方可以获得按照BB84协议得出的量子密钥K1。然后远程服务器B和移动通信终端A再随机的对其中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值(比如11％)，则双方继续进行比特纠错和隐私放大操作，最终双方获得了无条件安全的量子密钥K。利用该量子密钥K双方之间可实现安全通信。
实施例2：图2示出了实施例2涉及的移动通信终端量子通信系统，主要包括移动通信终端A、远程服务器B、基站，移动通信终端A通过移动网络与基站通信，基站通过光纤形成量子信道与远程服务器B通信。移动通信终端A配置有真随机数发生器。
本实施例中，移动通信终端A在密钥协商时作为接收方，而远程服务器B则作为发送方。因此，远程服务器B作为发送方配置有QKD发送设备，QKD发送设备能够根据控制信号调制光子的偏振态、并将调制后的光子串按照一定的时间间隔依次发送给接收方。本系统中的基站包含了现有无线网络下小区基站的主要功能模块，另外还需要含有单光子检测模块，单光子检测模块能够在测量基下检测出接收到的光子的偏振态。
图2示出的系统实现的通信方法流程如下：
当移动通信终端A需要和远程服务器B进行保密通信时，双方可以通过基站进行相应的量子密钥协商，密钥协商具体流程如下：
首先远程服务器B的QKD发送设备产生两个真随机数序列Sa(比特序列)、ma(发送基序列)，根据这两个序列可以确定单光子发射模块发射光子的偏振态序列x。具体可以按照如下规则，当sa序列是比特0，ma序列也是0时，偏振态为H；当sa序列是比特0，ma序列是1时，偏振态为+；当sa序列是比特1，ma序列是0时，偏振态为V；当sa序列是比特1，ma序列也是1时，偏振态为-，“H、+、V、-”为光子的四种偏振态。然后，QKD发送设备向基站的单光子检测模块发送相应偏振态的单光子。
基站与移动通信终端A交互，移动通信终端A产生真随机数序列，该序列作为随机测量基序列mb，移动通信终端A将该随机测量基告诉基站，基站内的单光子检测模块按照随机测量基对接收的单光子量子态进行逐个测量，得到相关的偏振态信息，然后基站将得到的偏振态信息发送给移动通信终端A。
移动通信终端A接收到基站发送的测量结果后，将测量得到的结果按照一定的编码规则转化成比特序列，比如水平偏振态和45度偏振态对应比特0、垂直偏振态和135度偏振态对应比特1。
最后，移动通信终端A通过经典信道将测量基序列mb告诉远程服务器B，远程服务器B比对ma和mb，然后通过经典通信告诉移动通信终端A哪些是正确的测量基序列，协商后双方可以获得按照BB84协议得出的量子密钥K1。然后远程服务器B和移动通信终端A再随机的对其中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值(比如11％)，则双方继续进行比特纠错和隐私放大操作，最终双方获得了无条件安全的量子密钥K。利用该量子密钥K双方之间可实现安全通信。
具体的，在上述方案中，其中的单光子发射模块是比较理想的单光子源器件，现实中可以选用弱激光脉冲来替代单光子模块，比如可以用激光器、衰减器、起偏器和偏振控制器来组成一个现实可用的单光子模块。
另外上述BB84协议中还可以加入诱骗态思想，诱骗态能够克服光子数分离攻击，具有很强的现实意义，目前已经成为量子密钥分发的主流方案，现实场景下应用的多是这一基于诱骗态的BB84方案。在上述的实施例中，也可以加入诱骗态，上述单光子模块按照一定概率随机生成信号态和诱骗态，协商量子密钥的双方可以根据基于诱骗态的BB84方案得到无条件安全的量子密钥。
作为上述实施例的进一步优化，我们在移动通信终端A和基站之间还设置加密方式，具体如下：
移动通信终端A和基站之间的保密信息传递是基于预先生成的共享量子密钥KG，该共享量子密钥KG作为双方加密通信用的种子密钥。具体操作为：首先移动通信终端A在入网登记时在入网登记中心和相应的QKD设备直接连接，该QKD设备通过量子信道和远程管理中心连接，这样移动通信终端A和远程管理中心可协商出共享量子密钥，双方将协商出的共享量子密钥分别存储得到自己的密钥池，同时将共享量子密钥的每一比特按照位置进行依次的序号编码操作，最大的位置序号记作N；当需要保密信息通信时，其中的一方比如移动通信终端根据需要的密钥长度生成1到N之间的随机整数序列XG，根据该随机整数序列XG可以从共享量子密钥KG中提取出相应的实时密钥KS，然后移动通信终端A利用该实时密钥KS加密信息后传递给基站；移动通信终端A同时将上述随机整数序列XG传递给基站，基站向远程管理中心提出密钥请求同时将随机整数序列XG传递给远程管理中心，远程管理中心和基站之间建立量子线路，然后远程管理中心根据序列XG从共享量子密钥KG中提取出实时密钥KS，然后远程管理中心将实时密钥KS通过量子保密通信的方式传递给基站，基站利用该实时密钥KS即可对移动通信终端传递的信息进行解密。例如，移动通信终端A和远程管理中心之间的共享量子密钥KG长度可以为1Gbit，当通信时需要的实时密钥长度大于共享量子密钥时，可以生成带重复的随机整数序列。移动通信终端A和远程管理中心之间的共享量子密钥可以由用户自己根据需要进行定期的更新，共享量子密钥的更新可以前往网络运营商设置的含有QKD设备的登记中心。
更优选的是，可以按照本发明的发明构思由移动通信终端A通过基站和远程管理中心进行量子密钥协商进而生成新的共享量子密钥KG(远程管理中心含有QKD设备，所以移动通信终端A结合基站可以和远程管理中心进行QKD密钥协商)。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (6)
1.一种移动通信终端量子通信方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)为基站配置单光子发射模块或单光子检测模块，在远程服务器相应地设置单QKD接收设备或QKD发送设备，为移动通信终端配置真随机数发生器；所述移动通信终端通过所述基站接入互联网，而所述基站与远程服务器之间通过光纤连接；
(2)所述移动通信终端与所述基站交互，使得所述基站作为移动通信终端的代理方与所述远程服务器进行基于BB84协议的量子密钥协商，使移动通信终端和所述远程服务器获得相同的量子密钥，进而实现双方量子通信。
2.根据权利要求1所述的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，当所述基站配置有单光子发射模块，而所述远程服务器配置有QKD接收设备时，所述移动通信终端与所述远程服务器之间协商量子密钥的具体步骤包括：
移动通信终端通过真随机数发生器生成用于选择光子偏振态的第一真随机数序列，并将第一真随机数序列发送给部署于基站的单光子发射模块；单光子发射模块根据第一真随机数序列向远程服务器端的QKD接收设备发送相应偏振态的光子；
QKD接收设备随机选择测量基对接收到的光子进行测量，将得到的光子偏振态信息反馈给远程服务器；
远程服务器通过经典信道将测量基序列告诉移动通信终端，移动通信终端通过经典通信告诉远程服务器哪些是正确的测量基序列，通过协商后远程服务器和移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后远程服务器和移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。
3.根据权利要求1所述的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，当所述基站配置有单光子检测模块，而所述远程服务器配置有QKD发送设备时，所述移动通信终端与所述远程服务器之间协商量子密钥的具体步骤包括：
移动通信终端需要与远程服务器通信时，通过基站向远程服务器发起组网请求，并通过真随机数发生器生成用于选择测量基的第二真随机数序列，然后将第二真随机数序列发送给所述基站；
所述远程服务器响应组网请求，通过QKD发送设备从四种偏振光子中随机选择某种偏振态的光子发送给所述基站；
基站收到光子后，根据第二随机数序列选择相应测量基对接收到的光子进行逐个测量，将测量得到的光子偏振态信息反馈给移动通信终端；
移动通信终端通过经典信道将测量基序列告诉远程服务器，远程服务器通过经典通信告诉移动通信终端哪些是正确的测量基序列，通过协商后远程服务器和移动通信终端即可以获得按照BB84协议得出的第一量子密钥；然后远程服务器和移动通信终端之间再随机的对第一量子密钥中的某些密钥序列进行公开比对，当误码率小于门限值，则双方继续进行比特纠错和隐私放大，然后远程服务器和移动通信终端之间即获得了无条件安全的量子密钥。
4.根据权利要求1所述的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述移动通信终端与所述基站之间进行保密通信：
移动通信终端中存储有预先与远程管理中心协商得到的共享密钥池；
基站与远程管理中心通过量子信道连接；
移动通信终端通过真随机数发生器生成用于选择实时密钥的实时密钥选择序列，并根据实时密钥选择序列从所述共享密钥池选择实时密钥；移动通信终端将实时密钥选择序列发送给基站，基站向远程管理中心提出密钥请求，同时将实时密钥选择序列传递给远程管理中心，然后通过量子信道获取远程管理中心根据实时密钥选择序列从共享密钥池中选取的实时密钥，至此，移动通信终端与基站拥有相同的实时密钥，移动通信终端与基站通过实时密钥进行本次保密通信。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的移动通信终端量子通信方法，其特征在于，所述BB84协议为基于诱骗态的BB84协议。
6.一种移动通信终端量子通信系统，其特征在于，包括基站、远程服务器和移动通信终端；所述移动通信终端配置有真随机数发生器，所述基站配置有单光子发射模块或单光子检测模块，而所述远程服务器相应地配置有单光子检测模块或单光子发射模块；基站通过移动网络与移动通信终端交互，同时通过量子信道与远程服务器交互，以实现权利要求1至5任意一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010588820.2A CN111934855A (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种移动通信终端量子通信方法及系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010588820.2A CN111934855A (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种移动通信终端量子通信方法及系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111934855A true CN111934855A (zh) | 2020-11-13 |
Family
ID=73316699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010588820.2A Pending CN111934855A (zh) | 2020-06-24 | 2020-06-24 | 一种移动通信终端量子通信方法及系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111934855A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114422122A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-29 | 山东工商学院 | 一种带半可信第三方的量子密钥协商方法及系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130101119A1 (en) * | 2010-06-15 | 2013-04-25 | Los Alamos National Security Llc | Quantum key distribution using card, base station and trusted authority |
| JP2017055335A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 移動体制御システム |
| CN109450627A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 安徽大学 | 一种将量子通信与无线通信相融合的移动设备通信网络及其通信方法 |
-
2020
- 2020-06-24 CN CN202010588820.2A patent/CN111934855A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20130101119A1 (en) * | 2010-06-15 | 2013-04-25 | Los Alamos National Security Llc | Quantum key distribution using card, base station and trusted authority |
| JP2017055335A (ja) * | 2015-09-11 | 2017-03-16 | 国立研究開発法人情報通信研究機構 | 移動体制御システム |
| CN109450627A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-08 | 安徽大学 | 一种将量子通信与无线通信相融合的移动设备通信网络及其通信方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114422122A (zh) * | 2021-12-23 | 2022-04-29 | 山东工商学院 | 一种带半可信第三方的量子密钥协商方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7430295B1 (en) | Simple untrusted network for quantum cryptography | |
| US8855316B2 (en) | Quantum cryptography apparatus | |
| KR101350538B1 (ko) | 직접 링크 통신의 향상된 보안 | |
| US7899183B2 (en) | Random number generating and sharing system, encrypted communication apparatus, and random number generating and sharing method for use therein | |
| KR101490214B1 (ko) | 공유된 일시적 키 데이터의 세트를 갖는 교환들을 인코딩하기 위한 시스템들 및 방법들 | |
| CN106254072B (zh) | 一种量子密钥分发方法 | |
| Corndorf et al. | Quantum-noise randomized data encryption for wavelength-division-multiplexed fiber-optic networks | |
| JP2011521581A (ja) | 可動鍵装置を伴う量子鍵配送 | |
| CN108111305B (zh) | 多类型量子终端兼容的融合网络接入系统和方法 | |
| US20130272524A1 (en) | Secure multi-party communication with quantum key distribution managed by trusted authority | |
| US7792288B2 (en) | Communication system using quantum cryptography and comprising switching stations | |
| Bhatia et al. | Framework for wireless network security using quantum cryptography | |
| CN111934785B (zh) | 一种基于路由器的局域网终端量子通信方法及系统 | |
| US20220294618A1 (en) | Improvements to qkd methods | |
| CN212660171U (zh) | 一种应用于移动通信网络的量子密钥分发系统 | |
| CN111917537B (zh) | 一种基于基站的移动通信终端量子通信方法及系统 | |
| CN111934855A (zh) | 一种移动通信终端量子通信方法及系统 | |
| CN107070643B (zh) | 一种量子密钥分发装置及方法 | |
| Li et al. | Deterministic quantum secure direct communication protocol based on hyper-entangled state | |
| CN108712254B (zh) | 一种量子密钥分发系统及方法 | |
| Huang et al. | Implementation of quantum key distribution in Wi-Fi (IEEE 802.11) wireless networks | |
| CN111934856B (zh) | 一种应用于局域网的量子通信方法及系统 | |
| WO2023078639A1 (en) | Quantum-secured communication | |
| CN112152659B (zh) | 一种基于量子加密的数字对讲系统 | |
| CN212752273U (zh) | 一种基于基站的移动通信网络量子密钥分发系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201113 |