[发明专利]用于多路量子密钥分发系统的同步装置和同步方法

说明书

本发明公开了一种用于多路量子密钥分发系统的同步装置和同步方法，包括发送端和接收端，发送端包括同源时钟模块、多路量子密钥分发系统发送端、第一协议解析模块、第一光模块驱动单元和第一光模块，接收端包括第二光模块、第二光模块驱动单元、第二协议解析模块和多路量子密钥分发系统接收端；同源时钟模块与多路量子密钥分发系统发送端连接，多路量子密钥分发系统发送端与第一协议解析模块电连接，第一协议解析模块与第一光模块驱动单元电连接；本发明发送端使用同一个时钟源，且将多路经典信号和同步信号合并在一个信道里，因此本发明既可以省去多路典信号和同步信号的驱动电路及电光转换模块，也可以简化信道波分复用的复杂度。

技术领域

本发明涉及量子密钥分发技术领域，具体涉及一种用于多路量子密钥分发系统的同步装置和同步方法。

背景技术

量子密钥分配是量子信息和计算机科学完美结合的一个交叉领域，它利用量子理论为实现真正的保密信息交换提供了一个理论上无条件安全的方法。量子保密通信领域正蓬勃发展，而明确提出“量子密钥分发” 这一概念的是IBM 公司的Bennett 和加拿大的Brassard。两人在1984 年的IEEE 计算机国际大会上公开发表了论文《Public-KeyDistribution and coin tossing》。论文中阐述了使用光子的偏振状态编码进行密钥分发的基本原理和实验构想，该论文的发表标志着量子密码的诞生，后来这个方法成为了著名的BB84 协议。从那以后量子保密通信逐渐从实验室验证、短距离、低成码率的QKD模型，已经开始往网络化、远距离，以及高效率高成码率高稳定性的系统发展。目前国内外已有少数公司对QKD系统进行了商业化应用，国内的QKD网络的覆盖范围也刚开始形成。目前主要通过提升系统量子光发送频率的方法来提升安全码率的产生速率，但是受电子学和光学的限制未来不可能无限制的提高，可对于一些主要节点或者高码率应用的节点而言，安全密钥的需求未来将持续变多，这将会制约量子密钥分配系统的大规模使用。目前，有的网络在主干线以及大数据量的线路上已经开始使用多套量子密钥分配设备并行产生安全密钥。量子密钥分发系统在通信中需要三个信道，分别为量子信道、同步信道和经典通信信道，一般而言量子信道用于传输量子光，同步信道用于传输同步信号，经典通信信道用于原始密钥筛选、对基、身份认证、纠错以及保密放大。一般而言，为了节约信道，会将多路量子信道、同步信道和经典通信信道波分复用或者将同步信道和经典通信信道合并，不过随着复用系统的增多，实际操作和使用的难度就会加大。

对于高安全码率应用的节点，受电子学和光学的限制未来不可能无限制的提高，目前已经开始使用多套量子密钥分配设备并行产生安全密钥。由于量子密钥分发系统在通信中需要三个信道，对于多套量子密钥分配设备同时使用时波分复用信道的复杂度就会大幅提高，需要多路同步信号和经典信号的驱动电路及电光转换模块，信道波分复用较为复杂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种用于多路量子密钥分发系统的同步装置和同步方法，本用于多路量子密钥分发系统的同步装置和同步方法根据绝大部分时钟周期里接收端都没有探测信号的输出这一特点，发送端使用同一个时钟源，且将多路经典信号和同步信号合并在一个信道里，因此本发明既可以省去多路典信号和同步信号的驱动电路及电光转换模块，也可以简化信道波分复用的复杂度。

为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于多路量子密钥分发系统的同步装置，包括发送端和接收端，所述发送端包括同源时钟模块、多路量子密钥分发系统发送端、第一协议解析模块、第一光模块驱动单元和第一光模块，所述接收端包括第二光模块、第二光模块驱动单元、第二协议解析模块和多路量子密钥分发系统接收端；