[发明专利]一种基于随机化算法的通信方法及相关设备

说明书

本申请提供一种基于随机化算法的通信方法及相关设备。本申请包括发送端和接收端。所述发送端获得传输数据，通过随机化算法对所述传输数据进行随机化得到随机数据，通过量子噪声流加密算法对所述随机数据进行加密得到加密数据，通过调制将所述加密数据转换为传输信号，将所述传输信号传输至所述接收端；所述接收端接收所述传输信号，通过解调将所述传输信号转换为所述加密数据，通过量子噪声流解密算法对所述加密数据进行解密得到所述随机数据，将所述随机数据解码恢复得到所述所述传输数据。

技术领域

本申请涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种基于随机化算法的通信方法。

背景技术

近年来，信息技术飞速发展，给人类生活和经济发展带来了前所未有的变化。光纤通信技术是我国信息传送的主要手段之一，自从在我国出现以来，就一直得到重视，并实现了长远发展。但是也带来了新的安全问题，随着具备强大破译能力的量子计算机的发展，光通信的数据内容存在“被截获、被复制、被篡改”重大隐患。为了保证系统的安全性，现有加密技术会对传输数据进行加密来获得足够的噪声掩盖数，但是，现有加密技术会影响到系统的传输性能。

因此，如何在不影响传输性能即发送功率较高或加密调制阶数较低的同时提高系统的安全性成为了一个重要的研究问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于信号随机化算法的通信方法及相关设备用以解决或部分解决上述技术问题。

基于上述目的，本申请提供了一种基于随机化算法的通信方法，应用于通信系统，所述通信系统包括发送端和接收端，所述方法包括：

所述发送端获得传输数据，通过随机化算法对所述传输数据进行随机化得到随机数据，通过量子噪声流加密算法对所述随机数据进行加密得到加密数据，通过调制将所述加密数据转换为传输信号，将所述传输信号传输至所述接收端；

所述接收端接收所述传输信号，通过解调将所述传输信号转换为所述加密数据，通过量子噪声流解密算法对所述加密数据进行解密得到所述随机数据，将所述随机数据解码恢复得到所述传输数据。

在一些实施例中，所述通过信号随机化算法对所述传输数据进行随机化得到所述随机数据，包括：

所述发送端通过随机化算法生成至少一个随机数，将所述随机数叠加到所述传输数据上得到所述随机数据。

在一些实施例中，所述发送端包括伪随机数发生器，所述随机化算法包括伪随机化算法，所述伪随机化算法设置于所述伪随机数发生器中；

所述发送端通过信号随机化算法生成至少一个随机数，将所述随机数叠加到所述传输数据上得到所述随机数据，包括：

所述发送端通过伪随机数发生器生成至少一个以所述传输数据为中心的伪随机数；

所述发送端通过伪随机数发生器将所述伪随机数叠加到所述传输数据上得到所述随机数据。

在一些实施例中，所述通过量子噪声流加密算法对所述随机数据进行加密得到所述加密数据，包括：

所述发送端通过量子噪声流加密算法对所述随机数据的每一位分配一个随机的基；

所述发送端通过量子噪声流加密算法对所述随机数据的每一位与所述随机的基的最低位进行异或处理得到一个异或结果；

所述发送端通过量子噪声流加密算法让所述异或结果与所述随机的基的最高位异或并代替所述随机的基的最高位，得到所述加密数据。

在一些实施例中，所述通过调制将所述加密数据转换为所述传输信号，包括：

所述发送端通过正交幅度调制对所述加密数据形成信号空间得到幅度坐标；

所述发送端通过正交幅度调制将所述幅度坐标映射到正交子载波上，得到调制数据；