[发明专利]基于卫星中继的量子通信网络及组网方法

权利要求书

1.一种基于卫星中继的量子通信网络，其包括客户端、量子信息传输信道和经典信息传输信道；

所述客户端被设置用于生成通信请求，以及收发通信数据；

所述量子信息传输信道被设置用于根据所述通信请求，利用量子光信号生成量子密钥，并利用所述量子密钥对所述通信数据进行加解密运算，以便能够以加密的方式安全传输所述通信数据；

其中，所述量子信息传输信道还被设置成为所述量子光信号提供多种传输信道，以及对网络链路状态进行监控，并根据所述网络链路状态从所述多种传输信道中选择用于所述量子光信号的传输信道，所述多种传输信道包括光纤传输信道和自由空间传输信道。

2.如权利要求1所述的量子通信网络，其中，所述量子信息传输信道包括量子加密应用设备、量子密钥管理设备、量子密钥收发设备、卫星及量子密钥管控中心；

所述量子加密应用设备被设置成连接所述客户端，用于收发所述通信数据，并利用所述量子密钥对所述通信数据进行加解密运算；

所述量子密钥管控中心被设置用于根据所述通信请求，对关于所述通信请求的客户端进行身份认证，以及监控所述网络链路状态，并根据所述网络链路状态选择用于所述量子光信号的传输信道；

所述量子密钥收发设备被设置用于利用量子随机数生成所述量子光信号，以及收发所述量子光信号，并对所述量子光信号进行探测和解码以获得解码信息；

所述量子密钥管理设备被设置成基于所选择的传输信道，控制所述量子光信号在所述量子密钥收发设备之间的传输路由，以及利用所述解码信息生成所述量子密钥，并对所述量子密钥进行输出管理；

所述卫星被设置成关于所述量子密钥收发设备收发所述量子光信号，以建立所述自由空间传输信道。

3.如权利要求2所述的量子通信网络，其中，所述量子加密应用设备包括量子安全网关，其被设置成连接所述客户端，用于以明文的方式与所述客户端进行所述通信数据的交互，以及利用所述量子密钥对接收到的通信数据进行加密和对接收到的加密的通信数据进行解密。

4.如权利要求3所述的量子通信网络，其中，所述量子加密应用设备还包括交换机和VPN模块；

所述交换机被设置用于实现多个所述量子加密应用设备之间的连接；

所述VPN模块被设置用于实现所述量子安全网关与所述交换机之间的数据交互。

5.如权利要求4所述的量子通信网络，其中，所述VPN模块包括IPsec VPN模块和/或TLS/SSL VPN模块。

6.如权利要求2所述的量子通信网络，其中，所述量子密钥收发设备包括密钥分发终端和密钥生成终端；

所述密钥分发终端被设置用于利用所述量子随机数生成所述量子光信号，以及发送所述量子光信号；

所述密钥生成终端被设置用于接收并对所述量子光信号进行探测和解码，以生成所述解码信息。

7.如权利要求6所述的量子通信网络，其中，所述量子密钥收发设备还包括地面站系统，其被设置成对所述卫星进行跟踪，并关于所述卫星收发所述量子光信号，用于为所述量子光信号建立所述自由空间传输信道。

8.如权利要求2所述的量子通信网络，其中，所述量子密钥管理设备包括量子密钥管理机和量子路由器；

所述量子密钥管理机被设置用于生成所述量子随机数，并输出给一个或多个所述量子密钥收发设备，以及利用所述解码信息生成所述量子密钥，并输出给一个或多个所述量子加密应用设备；

所述量子路由器被设置用于控制所述量子光信号在所述量子密钥收发设备之间的传输路由。

9.如权利要求2所述的量子通信网络，其中，所述量子密钥管控中心包括量子密钥管控设备和量子网络管理设备；

所述量子密钥管控设备被设置用于监控所述网络链路状态，以及网络故障快速定位；

所述量子网络管理设备被设置用于根据所述网络链路状态对所述量子光信号的传输信道进行管理和选择。