[发明专利]一种基于量子技术的E1群路加密系统及加密方法

权利要求书

1.一种基于量子密钥分发技术的E1群路加密系统，其特征在于，包括量子密钥分发设备（1），量子密钥分发设备（1）通过密钥服务接口（8）连接有E1群路加密装置（2），量子密钥分发设备（1）通过量子信道（3）和经典信道（4）与目标量子密钥分发设备相连，所述E1群路加密装置（2）通过经典信道（4）与目标E1群路加密装置相连；

所述量子密钥分发设备（1）上设置有量子比特发送接口（5）和量子比特接收接口（6），量子比特发送接口（5）和量子比特接收接口（6）通过暗光纤相连；

所述量子密钥分发设备（1）上设置有网络通信接口（7），网络通信接口（7）通过TCP/IP网络与目标网络通信接口相连；

所述E1群路加密装置（2）上设置有E1接口（9），E1接口（9）通过传输网络与目标E1接口相连。

2.一种基于量子密钥分发技术的E1群路加密方法，其特征在于，基于一种基于量子密钥分发技术的E1群路加密系统进行实施，其具体结构为：

包括量子密钥分发设备（1）、量子密钥分发设备（1）通过密钥服务接口（8）连接有E1群路加密装置（2），量子密钥分发设备（1）通过量子信道（3）和经典信道（4）与目标量子密钥分发设备相连，所述E1群路加密装置（2）通过经典信道（4）与目标E1群路加密装置相连，所述量子密钥分发设备（1）上设置有量子比特发送接口（5）和量子比特接收接口（6），量子比特发送接口（5）和量子比特接收接口（6）通过暗光纤相连，所述量子密钥分发设备（1）上设置有网络通信接口（7），网络通信接口（7）通过TCP/IP网络与目标网络通信接口相连；

具体实施步骤如下：

步骤1：量子密钥存储

将量子密钥分发设备（1）提供的量子密钥Ki置于量子密钥资源池中进行缓存，先将量子密钥Ki置于量子密钥资源池中，积累到一定长度后用不同的编码方式进行扩展；

步骤2：量子密钥扩展

将步骤1中积累到一定长度的量子密钥Ki采用霍夫曼编码等不同的编码方式对量子密钥进行扩展，产生与E1信号等长的对称量子密钥Ko，完成对称密钥处理过程；

步骤3：量子密钥同步

利用E1信号（10）奇帧的TS₀时隙来传送加密控制信息，由密码控制单元实现E1信号（10）帧同步和量子密钥同步；

步骤4：量子密钥加/解

采用异或等运算方法将步骤2所得对称量子密钥Ko与待传输的E1信号（10）进行逐比特的加/解密操作，实现相同密钥、相同位置的同步加/解密；

步骤5：E1信号传输

加密后的E1信号通过经典传输网络由一端传到目标端，再解密恢复成原信号；最终实现在经典传输网络中进行干线保密传输；

所述步骤3中量子密钥同步具体包括以下步骤：

密码同步控制单元首先利用E1信号（10）偶帧TS₀时隙完成加/解密前收、发两端E1信号（10）的帧同步，然后在奇帧TS₀时隙的空余字节中置入特殊字符完成加、解密双方的密钥同步，同时实现加/解密过程的信息协商。