[发明专利]一种基于光网络物理层安全的密钥同步装置和方法

摘要

本发明为一种基于光网络物理层安全的密钥同步装置和方法，本装置的发射机和接收机分别安装于发送和接收光端机，发送机含第一密钥池的第一FPGA经第一DAC接入电光调制器，电光调制器对激光电光调制得加载了密钥和数据的光信号，直接耦合到光纤链路上进行传输。接收机包括依次连接的光放大器、光延迟线、光电探测器、电压比较器、第二DAC和含相同的第二密钥池的第二FPGA。发送机经加密信道和握手信道与接收机连接。本方法为发送机依次发送事先约定的未加密信号、同步请求信号、同步信号和加密数据流，接收机依次接收并回复，实现密钥粗同步，并由误码率曲线得最佳延迟值，完成密钥同步精调，实现30～50ps高精度的密钥同步。

主权项

1.一种基于光网络物理层安全的密钥同步装置，包括发射机和接收机，发射机安装于发送光端机的数据输出端，接收机安装于接收光端机的数据接收端；其特征在于：所述发射机包括第一FPGA，第一数模转换器和电光调制器，发送光端机的数据输出端与第一FPGA的数据输入端连接；第一FPGA内含第一密钥池，第一FPGA发出的密钥和数据经第一数模转换器接入电光调制器，光源发出的激光送入电光调制器，与第一数模转换器输出的密钥和数据进行电光调制，得到加载了密钥和数据的光信号，电光调制器将光信号直接耦合到光纤链路上进行传输；所述接收机包括依次连接的光放大器、光延迟线、光电探测器、电压比较器和第二FPGA；第二FGPA内含第二密钥池，第二FPGA含解密密钥的高速并行数据经第二数模转换器接入电压比较器、作为与解密密钥对应的判决电压，电压比较器的输出端连接第二FPGA，第二FPGA的输出端连接接收光端机的数据接收端；所述第一FPGA的第一密钥池和第二FPGA的第二密钥池相同；所述光延迟线为可调的光延迟线；发送机经两条光纤链路与接收机连接，其中一条为双向加密信道，另一条为双向握手信道。