[发明专利]一种光信号传输方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种光信号传输方法和装置。

背景技术

传统保密通信技术基于算法计算复杂度保证其安全性，在量子计算技术快速发展的背景下，其安全性面临严重威胁。量子密码，也称量子密钥分发，借助量子叠加态的传输和测量实现通信双方安全的量子密钥共享，其密钥传输的安全性源于量子力学三大原理的物理特性，任何窃听将导致信道误码率变化并被通信双方察觉，其安全性不依赖计算复杂度，也排除了对于量子密码进行计算破解的可能性。

光纤通信因其高速、大容量、长距离传输的优点，已经成为通信网络中的骨干基础设施。近年来，针对光纤网络和系统的监控窃听威胁也日益浮现，例如采用光束分离、光纤弯曲耦合或倏逝波耦合等方法窃听或非法截取光纤通信数据。在光纤通信网络物理层实现高安全性的数据传输具有重要意义和实用价值。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种光信号传输方法和装置，在不受量子密码分发速率的限制的情况下，能够使用量子密码对光通信系统进行加密，以实现高安全性的通信传输。

为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：

一种光信号传输方法，为光通信网络中的通信设备部署加解密设备，该方法包括：

当该加解密设备对应的通信设备作为发送端时，该加解密设备与对端加解密设备以相同速率生成相同的量子密码；所述对端加解密设备为作为接收端的通信设备对应的加解密设备；

将生成的量子密码按预设速率分组存储，并根据发送端和接收端传输的光信号的波长、速率、码型和调制格式进行时钟域转换以及电光调制生成加密密码光信号；

在接收到明文光信号时，将该明文光信号以及与该明文光信号的波长和功率满足非线性效应匹配条件的加密密码光信号按预设非线性规则进行非线性处理获得密文光信号，并发送，使对端加解密设备使用生成的解密密码光信号和接收到的密文光信号按预设非线性规则进行非线性处理，获得明文光信号并发送给作为接收端的通信设备，其中，所述解密密码光信号为对端加解密设备根据生成的量子密码，以及发送端和接收端传输的光信号的波长、速率、码型和调制格式进行时钟域转换以及电光调制生成的。

一种光信号传输方法，为光通信网络中的通信设备部署加解密设备，该方法包括：

当该加解密设备对应的通信设备作为接收端时，该加解密设备与对端加解密设备以相同速率生成相同的量子密码；所述对端加解密设备为作为发送端的通信设备对应的加解密设备；

将生成的量子密码按预设速率分组存储，并根据发送端和接收端传输的光信号的波长、速率、码型和调制格式进行时钟域转换以及电光调制生成解密密码光信号；

在接收到密文光信号时，将该密文光信号以及与该密文光信号的波长和功率满足非线性效应匹配条件的解密密码光信号按预设非线性规则进行非线性处理获得明文光信号，并发送给本加解密设备对应的通信设备。

一种光信号传输装置，应用于为光通信网络中的通信设备部署加解密设备上，该装置包括：量子密码分配单元、加密密码处理单元和全光逻辑加密单元；

所述量子密码分配单元，用于当所述装置所在加解密设备对应的通信设备作为发送端时，与对端加解密设备以相同速率生成相同的量子密码；所述对端加解密设备为作为接收端的通信设备对应的加解密设备；

所述加密密码处理单元，用于将所述量子密码分配单元生成的量子密码按预设速率分组存储，并根据发送端和接收端传输的光信号的波长、速率、码型和调制格式进行时钟域转换以及电光调制生成加密密码光信号；

所述全光逻辑加密单元，用于在接收到明文光信号时，将该明文光信号以及所述加密密码处理单元中与该明文光信号的波长和功率满足非线性效应匹配条件的加密密码光信号按预设非线性规则进行非线性处理获得密文光信号，并发送，使对端加解密设备使用生成的解密密码光信号和接收到的密文光信号按预设非线性规则进行非线性处理，获得明文光信号并发送给作为接收端的通信设备，其中，所述解密密码光信号为对端加解密设备根据生成的量子密码，以及发送端和接收端传输的光信号的波长、速率、码型和调制格式进行时钟域转换以及电光调制生成的。

一种光信号传输装置，应用于为光通信网络中的通信设备部署加解密设备上，该装置包括：量子密码分配单元、解密密码处理单元和全光逻辑解密单元；

所述量子密码分配单元，用于当所述装置所在加解密设备对应的通信设备作为接收端时，与对端加解密设备以相同速率生成相同的量子密码；所述对端加解密设备为作为发送端的通信设备对应的加解密设备；