[发明专利]基于TCP多链接的QKD系统数据传输方法及系统

说明书

本申请提供了一种基于TCP多链接的QKD系统数据传输方法，Bob端对基矢信息进行分片处理，得到多个单元帧，并根据预设调度算法，通过多链接向Alice端发送多个单元帧；所述Alice端通过多链接接收所述Bob端发送的单元帧，并当在预设时间段内未接收到全部单元帧时进行补缺处理，得到重组基矢信息。本发明采用TCP多链接技术，结合QKD系统数据传输高速、大量、实时性的特点，设计了基于TCP多链接的QKD系统数据传输处理方法，解决了QKD系统基矢信息传输处理效率不高的问题。

技术领域

本发明涉及量子保密通信技术领域，更具体的，涉及一种基于TCP多链接的QKD系统数据传输方法及系统。

背景技术

目前，现有的QKD(英文全称：Quantum Key Distribution，中文全称：量子密钥分发)系统数据传输处理方式是Alice(数据发送方)端和Bob(数据接收方)端进行数据交互；交互过程如图1所示，首先Alice端向Bob端通过量子信道发送光编码信息，光编码信息到达Bob端后，Bob端随机选择基矢，经过探测器探测后，将基矢信息经过经典信道发送给Alice端，Alice端将Bob端发送来的基矢信息与本端的基矢信息进行比对处理，将筛选后的信息通过经典信道发送Bob端，然后Bob端根据返回信息完成基矢比对过程。

在QKD系统中，Alice端和Bob端在交互过程中需要通过经典信道交互大量基矢信息；在当前方案下，经典信道大多采用TCP单链接方式；Bob端向Alice端发送基矢信息的特点是高速、大量、实时性，对链接速度要求高，当出现网络不稳定时，比如延迟时间由10ms变成100ms时，单链接传输效率可能降低80％；或者比如，抖动时间由10ms～20ms增加到20ms～40ms时，网络传输效率可能降低50％左右；传输效率受到极大的影响，极易造成基矢信息延迟到达或者丢包，影响QKD系统成码率。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种基于TCP多链接的QKD系统数据传输方法及系统，解决QKD系统在网络不稳定时基矢信息传输处理效率的问题。

为了实现上述发明目的，本发明提供的具体技术方案如下：

一种基于TCP多链接的QKD系统数据传输方法，包括：

Bob端对基矢信息进行分片处理，得到多个单元帧，并根据预设调度算法，通过多链接向Alice端发送多个所述单元帧；

所述Alice端通过多链接接收所述Bob端发送的所述单元帧，并当在预设时间段内未接收到全部所述单元帧时进行补缺处理，得到重组基矢信息。

可选的，所述Bob端对基矢信息进行分片处理得到多个单元帧，包括：

Bob端按预设大小将基矢信息划分为多个信息单元，并将每个所述信息单元放入缓冲区；

所述Bob端周期性从所述缓冲区中取出所有所述信息单元，并分别将每个所述信息单元中的基矢信息以真实基矢数据帧的帧格式进行解析得到相应的原始帧；

所述Bob端分别对预设数量的所述原始帧进行重组形成所述单元帧，分别在每个所述单元帧中加入帧标识序号，并将每个所述单元帧插入发送缓存中。

可选的，所述Bob端根据预设调度算法，通过多链接向Alice端发送多个所述单元帧，包括：

所述Bob端根据发送缓存中所述单元帧的存储情况和当前多链接的空闲情况，从发送缓存中取出多个所述单元帧通过当前多链接中的空闲链接发送到所述Alice端。

可选的，所述当在预设时间段内未接收到全部所述单元帧时进行补缺处理，得到重组基矢信息，包括：

所述Alice端将接收到的所述单元帧进行解析得到多个原始帧；

所述Alice端根据每个所述单元帧的帧标识序号将每个所述原始帧分组放入接收缓存中；