CN113225174A - 基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统及编解码方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统及编解码方法，包括以下步骤：获取二进制混沌序列；将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文；使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文；对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端。其改进了编解码的方法，拓展了解码时状态基的作用，降低了误码率，安全性高。
Description
技术领域
本发明涉及光网络通信技术领域，尤其是指一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统及编解码方法。
背景技术
在过去的几十年里，为了满足日益增长的高接入速度和低发展成本的要求，无源光网络(Passive optical network,PON)得到了快速发展。正交频分复用(Orthogonalfrequency division multiplexing,OFDM)作为一种频谱效率高和灵活性强的调制技术在PON系统中的应用受到广泛关注。因此，OFDM-PON系统的安全性问题已经成为未来光网络研究的一个重要方向。
之前研究较多的方法是增强密码协议来提升更高层的安全性，其仅仅是对数据帧的一个加密。物理层对通信双方而言就像是是一个透明的通道，存在安全缺陷。在数据物理层增强安全防御能力可以有效应对针对光网络的恶意攻击，如伪装接收者攻击，拒绝服务攻击和窃听等。混沌加密是一种用混沌系统产生混沌序列作为共享密钥对信息进行编码的加密技术，具有较好的相对遍历性和很高的参数敏感性，但是它容易受到选择性明文攻击，安全性差，误码率高。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术中光网络安全性差，误码率高的技术缺陷。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，包括以下步骤：
获取二进制混沌序列；
将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文；
使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文；
对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端。
作为优选的，所述获取二进制混沌序列，包括以下步骤：
确定初始混沌参数：n、μ和x0；
将初始混沌参数代入混沌方程
产生一段无限长的混沌序列；
利用裁剪器将混沌序列转化成二进制混沌序列。
作为优选的，所述使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文，具体包括：
使用阶QAM密文作为高位，二进制混沌序列作为低位，对信号进行加扰以获得高阶QAM密文。
作为优选的，所述对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端，之后还包括：
在接收端进行离线数字处理，得到高阶QAM密文；
剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文；
根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文；
将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
作为优选的，所述从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，具体包括：
每一个状态基在星座图上都对应于四个不同的坐标点，将这四个坐标点作为基准点，通过计算高阶QAM密文在星座图上的坐标到这四个基准点的距离，判决得到高阶QAM密文的坐标位置。
作为优选的，还包括：
通过QKD系统实现密钥共享，包括以下步骤：
在发送端，通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙；
在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息；
用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息，并通过第二光线信道传输至接收端；
在接收端，通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
本发明公开了一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，包括编码模块和解码模块，所述编码模块与解码模块通过第一光纤信道连接，所述编码模块包括：
二进制混沌序列获取单元，所述二进制混沌序列获取单元用于获取二进制混沌序列；
低阶密文获取单元，所述低阶密文获取单元用于将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文；
高阶密文获取单元，所述高阶密文获取单元使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文。
作为优选的，所述解码模块包括：
高阶密文解扰单元，所述高阶密文解扰单元剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文；
状态基判决单元，所述状态基判决单元根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文；
明文信息获取单元，所述明文信息获取单元将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
作为优选的，还包括第一密钥分发模块和第二密钥分发模块，所述第一密钥分分发模块设置在发射端，所述第二密钥分发系统设置在接收端，所述第一密钥分发模块与所述第二密钥分发模块通过第二光纤信道连接。
作为优选的，所述第一密钥分发模块通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙，在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息，用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息；
所述第二密钥分发模块通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明改进了编解码的方法，拓展了解码时状态基的作用，降低了误码率。
2、本发明提出的混沌密钥量子流加密技术能够有效提升物理层保密能力，信息传输速率高，具有极大应用前景的技术。
附图说明
图1为本发明的混沌密钥量子流加密流程图；
图2为混沌密钥量子流加密发送端编码，其中，(a)为结构流程图；(b)为算法流程图；
图3为混沌密钥量子流加密发送端解码，其中，(a)结构流程图(b)算法流程图；
图4为QPSK信号隐藏于64QAM信号的星座图；
图5为混沌密钥量子流加密技术实验图；
图6为QPSK,16-QAM,64-QAM,256-QAM,1024-QAM,QPSK/16-QAM,QPSK/64-QAM,QPSK/256-QAM和QPSK/1024-QAM信号的接收光功率与误码率曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
参照图1-图6所示，本发明公开了一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，包括以下步骤：
步骤一、获取二进制混沌序列，具体包括：
确定初始混沌参数：n、μ和x0；
将初始混沌参数代入混沌方程
产生一段无限长的混沌序列；
利用裁剪器将混沌序列转化成二进制混沌序列。
步骤二、将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文。
步骤三、使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文。具体的，使用阶QAM密文作为高位，二进制混沌序列作为低位，对信号进行加扰以获得高阶QAM密文。
步骤四、对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端。
步骤五、在接收端进行离线数字处理，得到高阶QAM密文。
步骤六、剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文。
步骤七、根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文。
其中，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，具体包括：每一个状态基在星座图上都对应于四个不同的坐标点，将这四个坐标点作为基准点，通过计算高阶QAM密文在星座图上的坐标到这四个基准点的距离，判决得到高阶QAM密文的坐标位置。
步骤八、将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
本发明中的编解码方法，还包括：通过QKD系统实现密钥共享，具体包括：
1、在发送端，通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙；
2、在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息；
3、用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息，并通过第二光线信道传输至接收端；
4、在接收端，通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
本发明公开了一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，包括编码模块和解码模块，所述编码模块与解码模块通过第一光纤信道连接。
其中，所述编码模块包括二进制混沌序列获取单元、低阶密文获取单元、高阶密文获取单元。
所述二进制混沌序列获取单元用于获取二进制混沌序列。所述低阶密文获取单元用于将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文。所述高阶密文获取单元使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文。
所述解码模块包括高阶密文解扰单元、状态基判决单元和明文信息获取单元。所述高阶密文解扰单元剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文。所述状态基判决单元根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文。所述明文信息获取单元将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
本发明还包括第一密钥分发模块和第二密钥分发模块，所述第一密钥分分发模块设置在发射端，所述第二密钥分发系统设置在接收端，所述第一密钥分发模块与所述第二密钥分发模块通过第二光纤信道连接。
所述第一密钥分发模块通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙，在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息，用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息；
所述第二密钥分发模块通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
下面，结合具体实施例，对本发明中的技术方案做进一步说明。
本发明将量子噪声流加密技术和一维混沌编码技术结合，并且利用QKD系统传输密钥，得到一种安全性能更好的、低误码率的新型的物理层加密传输技术，图1所示是本发明提出的混沌密钥量子流加密流程框图。本发明利用QKD系统实现密钥共享，在发送端，初始信息通过模式比较(mode comparison)和投递选择(post selection)进行筛选，得到筛选钥匙(sift-key)，然后引入纠错(error correction)和隐私放大(privacyamplification)，生成密钥信息，用调制器将密钥信息调制成还有幅度相位的量子信息，并通过光纤传输到接收端，在接收端，相位调制器和零差检测器检测出信号的相位幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。如果窃听者想要破获明文信息，要同时攻击传输密文和密钥的两个光纤，这大大增加了破获的难度。为了进一步提高密钥共享的安全性，本发明利用QKD系统将密钥实时更新发送，一旦窃听者想截获密钥时，本发明可以立刻发现并更新当前共享密钥。在传输密文信息前，本发明将明文信息(plaintext)与混沌序列(chaoticsequence)进行异或得到初始加密的密文(ciphertext)信息，密文信息可被映射成低阶QAM信号，但是此时信号的保密性依旧较差。于是，本发明接着利用混沌序列对初始加密的信息进行加扰，应用QNSC技术，将低阶的QAM信号转化为高阶QAM信号，经过反向快速傅里叶变换(IFFT)和增加循环前缀(adding CP)的方法，去除符号间干扰和码间干扰的影响。在接收端，本发明对接收数据进行离线数字处理后，通过信号的发送顺序，在混沌序列中通过索引找到正确的状态基。每个状态基对应星座图上四个点，取符号位置到这四个点的欧氏距离最小值，作为判决依据，大大提升了判决的正确率。最后将I/Q分量的高位与混沌序列进行异或计算，得到明文信息。
一、发送端的编码技术
在发送端，本发明要将二进制明文信息进行编码加密。一维混沌序列由三个参数迭代产生，具有很强的随机性，并且对参数的变化非常敏感。根据这一特点，通信双方只需要通过QKD系统实时共享三个参数作为密钥，即可以得到一组完全不同的无限长的密钥。如图2所示，是本发明提出方案的发送端编码结构与算法流程图，本发明基于三个混沌参数产生的混沌序列，通过裁剪器(clip)将混沌序列转化成二进制比特，和伪随机序列(pseudo-random binary sequence)生成的明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算。此时数据信息通过和混沌序列的异或运算，已经被初步加密，可以被映射成低阶的QAM信号，但是安全性依然较差。所以本发明需要用QNSC技术增加数据信息的位数，来映射成高阶QAM信号。在初始加密数据的基础上，本发明继续使用后续的混沌序列，来增加I/Q分量的比特位数。如果要把QPSK调制的初始加密数据隐藏在M阶信号中，数据长度是K，那么在量子噪声加密过程中需要的混沌序列的长度是[(log2M)/2-1]×K。如图4中所示，当QPSK信号隐藏在64QAM的信号中传输时，I/Q分量总共三位，数据位占一位，剩下的两位状态基由混沌序列组成，用于对QPSK信号进行加扰，用于加扰的混沌序列的长度是初始加密数据长度的两倍。状态基的数量越多，每个符号之间的欧氏距离越小，对噪声越敏感，当符号的振幅和相位受噪声影响发生变化时，没有密钥的窃听者捕获的信息存在很大的不确定性，很难从中获取明文信息。
二、接收端的解码技术探究
在接收端对信号解调时，即使合法接收方拥有密钥，但当信号OSNR不高时，对于高阶QAM信号而言，I/Q分量的高比特位依然存在判错的情况，这样会使得获取的信息存在一定的误码。传统的QNSC用于加扰的序列是随机生成并由QKD系统发送的，各个信号之间的状态基仅仅是起到加扰的作用，并没有参与解码的过程，而在本文中本发明采用混沌序列对低阶QAM信号进行加扰。接收方通过三个参数可以生成混沌序列，每一个符号的状态基与生成的混沌序列一一对应。如图3所示，是混沌密钥量子流加密发送端解码结构流程图和算法流程图，接收方可以根据接收到符号的索引，从混沌序列中找到与之对应的正确的状态基并进行纠正，每一个状态基在星座图上都对应于四个不同的坐标点，本发明将这四个坐标点作为参照点，通过计算信号在星座图上的坐标到这四个基准点的距离，就可以判决得到原先的信号坐标位置。也就是说，在初始参数确定情况下，混沌序列在每个确定索引位置的信息是知道的，本发明所提方案的创新点在于，无论接收信号在星座图上的位置受噪声影响如何偏移，本发明依然可以从混沌序列中准确无误的找到符号的状态基，从而根据状态基对应的四个点重新确立相对坐标，对符号进行判决。判决完成后，提取出初始加密数据，也就是I/Q信号高位上的数据，与最初的混沌序列进行反异或运算，解码得到明文信息。
图4所示是基于64QAM调制的量子噪声流加密的星座图。I/Q信号分别由初步加密数据和状态基两个部分组成。初步加密数据是由发送的二进制明文信息和某位状态基异或生成的，状态基是随机生成的，也是通信双方共享的密钥，状态基的主要作用就是将加密的信号幅度和相位上进行细分，当状态基的数量越多时，加密信号对噪声越敏感。当信号的偏移超相邻信号的距离时，信号的振幅和相位发生改变，此时，没有密钥的窃听者很难从加密信息中提取被嵌入的明文信息。图4中所示的一个信号(I,Q)＝(001,010),假设其中系统要发送的数据D＝(DI，DQ)＝(d1，d2)＝(1，0)，状态基B＝(BI,BQ)＝(bI 1bI 2,bQ 1bQ 2)＝(01,10)，根据数据和第二位状态基的异或计算可以得到初始加密数据：
初步加密数据是(0，0)，是QPSK调制格式(I，Q分别占1bit)，状态基的I，Q分量各占2bits，这样合成包含6bits的64QAM数据。通过这种方式，我们实现了将QPSK信号隐藏在了64QAM信号中进行加密传输。
本发明中，原始的判决方式是基于I，Q两根线对I/Q分量的高位进行判决的，例如在第一象限的点就判决为(0，0)。但是在OSNR较低的情况下，信号对噪声更加敏感，符号容易位移到其他象限。比如原本坐标为5+3i的星座点，在噪声的干扰下畸变为5-0.5i，那么按照原先的判决方法，I/Q分量的高位就由(0，0)被误判成了(0，1)。此时，原先的判决方式就存在着弊端。在本发明所提出的方案中，本发明可以根据该符号的位置找到它的状态基(01，10)，对应于星座图上对应有四个坐标点，也就是说当前这个符号的初始位置必定是这四个点中的一个，本发明将这四个点作为基准点，计算符号在星座图上的坐标到这四个基准点的距离，取距离最小的点的位置即作为符号原先的位置。这样，即使符号坐标从5+3i变成了5-0.5i，但是它距离5+3i的距离较其它三个基准点是最近的，那么它依然会被正确判决成(0，0)，避免了错判情况的发生。这种判决方法具有更高的准确性，尤其是对于那些在判决线附近或者受噪声影响较大的符号，可以减小噪声影响下星座点位移带来的判决错误。利用状态基确立新相对坐标的判决方法大大提升了信号传输的质量，降低了误码率。在判决完成后，从二进制序列中提取出初始加密数据的数据位(在图4中是64QAM信号的高位(0，0))，因为初始加密信息是由明文序列和混沌序列异或得到的，所以解码时只要将初始加密数据与对应的混沌序列进行反异或运算就可以得到明文信息。
三、实验装置和结果
本文提出的混沌密钥量子流加密方案通过图5的实验装置在超过30公里光纤的OFDM-PON系统中实现。在实验中，子载波的总数设置为512，数据子载波的数目为128。首先由三个主要从参数n,μ,x0获得一个混沌序列，它们的值不固定，在本实验中被设置为1200，1.9125，0.618546564500112，通过QNSC将调制成高阶的QAM信号，然后加载到采样率为50GS/s的任意波形发生器(Arbitrary waveform generator,AWG)中，在马赫-曾德尔调制器(Mach-Zehnder modulator,MZM)和连续波(Continuous wave,CW)激光器的作用下转换后的光信号，在30km的SMF中传输。在信号进入接收端之前，本发明用一个掺铒光纤放大器(Erbium-doped fiber amplifier,EDFA)和可变光衰减器(Variable opticalattenuator,VOA)来调节信号功率，以保证光电检测器的正常响应，最后利用50GS/s的实时示波器采集数据基于离线数字信号处理(Digital signal processing,DSP)进行信号恢复。
本发明测量了QPSK、16-QAM、64-QAM、256-QAM、1024-QAM的无加密误码率曲线，并与图6中加密的QPSK/16-QAM、QPSK/64-QAM、QPSK/256-QAM、QPSK/1024-QAM信号在背对背(BTB)和30公里SMF传输时的误码率曲线进行了比较。QNSC加密的QPSK/16-QAM、QPSK/64-QAM、QPSK/256-QAM和QPSK/1024-QAM信号的误码率曲线与原始QPSK信号的误码率曲线接近。在误码率为3.8×10-3时，各接收光功率之差小于1dB。对于16-QAM和64-QAM的信号，在前向纠错的协助下，窃听者可以解码信号，因为它们具有较好的噪声容限，如图6中圆形和下三角标记的曲线所示。然而，随着调制阶数的增加，256-QAM和1024-QAM信号更易受到各种噪声的影响，误码率性能远低于前向纠错阈值，如正方形和五角星形曲线所示，窃听者无法解码信息，因而系统可以从物理传输上保证信息传输的安全性。
本发明提出一种新型的运用在OFDM-PON物理层的加密方案。在所提出的方案中，QNSC通过在高阶QAM信号中隐藏QPSK信号，增强了简单一维混沌加密的安全性。根据测量的误码率性能，高阶QAM信号很容易受到噪声的影响，对窃听者而言信号恢复极具挑战性。然而，在先验混沌序列的帮助下，合法接收方可以成功地获得原始数据，这与没有被QNSC加密的QPSK信号具有相似的误码率性能。
本发明中提出的方案与之前相比，改进了编解码的方法，拓展了解码时状态基的作用，降低了误码率，同时提出利用量子密钥分发系统(Quantum key distribution,QKD)技术实时在线共享密钥，与之前的收发双发提前共享固定密钥的方法相比，大大提高了信息传输的安全性。同时，由于系统仅需传输三个产生混沌序列的核心参数，因为降低了对量子密钥分发系统传输速率的要求。综上，本发明提出的混沌密钥量子流加密技术是一项可以有效提升物理层保密能力，信息传输速率高，具有极大应用前景的技术。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取二进制混沌序列；
将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文；
使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文；
对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端。
2.根据权利要求1所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，所述获取二进制混沌序列，包括以下步骤：
确定初始混沌参数：n、μ和x0；
将初始混沌参数代入混沌方程
μ∈[1.4,2],xn∈(-1,1)，产生一段无限长的混沌序列；
利用裁剪器将混沌序列转化成二进制混沌序列。
3.根据权利要求1所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，所述使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文，具体包括：
使用阶QAM密文作为高位，二进制混沌序列作为低位，对信号进行加扰以获得高阶QAM密文。
4.根据权利要求1所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，所述对高阶QAM密文进行离线数字信号处理，并通过第一光纤信道传递至接收端，之后还包括：
在接收端进行离线数字处理，得到高阶QAM密文；
剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文；
根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文；
将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
5.根据权利要求4所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，所述从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，具体包括：
每一个状态基在星座图上都对应于四个不同的坐标点，将这四个坐标点作为基准点，通过计算高阶QAM密文在星座图上的坐标到这四个基准点的距离，判决得到高阶QAM密文的坐标位置。
6.根据权利要求1所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统编解码方法，其特征在于，还包括：
通过QKD系统实现密钥共享，包括以下步骤：
在发送端，通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙；
在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息；
用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息，并通过第二光线信道传输至接收端；
在接收端，通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
7.一种基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，其特征在于，包括编码模块和解码模块，所述编码模块与解码模块通过第一光纤信道连接，所述编码模块包括：
二进制混沌序列获取单元，所述二进制混沌序列获取单元用于获取二进制混沌序列；
低阶密文获取单元，所述低阶密文获取单元用于将所述二进制混沌序列与二进制明文信息的I/Q分量分别进行逐一异或运算，映射获得低阶QAM密文；
高阶密文获取单元，所述高阶密文获取单元使用QNSC技术增加低阶QAM密文的位数，映射获得高阶QAM密文。
8.根据权利要求7所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，其特征在于，所述解码模块包括：
高阶密文解扰单元，所述高阶密文解扰单元剔除高阶QAM密文的低位并解扰，获得低阶QAM密文；
状态基判决单元，所述状态基判决单元根据低阶QAM密文的符号索引，从混沌序列中找到与之对应的正确状态基并进行纠正，获得纠正后的低阶QAM密文；
明文信息获取单元，所述明文信息获取单元将纠正后的低阶QAM密文与二进制混沌序列异或，得到明文信息。
9.根据权利要求7所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，其特征在于，还包括第一密钥分发模块和第二密钥分发模块，所述第一密钥分分发模块设置在发射端，所述第二密钥分发系统设置在接收端，所述第一密钥分发模块与所述第二密钥分发模块通过第二光纤信道连接。
10.根据权利要求9所述的基于一维混沌序列的量子噪声流加密系统，其特征在于，
所述第一密钥分发模块通过模式比较和投递选择对混沌序列的初始信息进行筛选，得到筛选钥匙，在所述筛选钥匙上引入纠错和隐私放大，生成密钥信息，用调制器将密钥信息调制成携带幅度和相位信息的量子信息；
所述第二密钥分发模块通过相位调制器和零差检测器检测出信号的相位和幅度信息，从而获得混沌序列的初始参数。
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