專利名稱：：一種抗干擾量子保密直接通信的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及量子保密通信
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別涉及一種抗干擾量子保密直接通信的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：近20多年來，量子信息技術(shù)以其獨(dú)特的表現(xiàn)性能得到了廣泛關(guān)注和快速發(fā)展，特別是能夠服務(wù)于保密通信網(wǎng)絡(luò)的物理保密的量子密鑰分發(fā)(QKD)已日趨完善和成熟，并且可以預(yù)見在最近幾年內(nèi)QKD將應(yīng)用于實(shí)際的保密通信系統(tǒng)中，但是QKD只是一個非確定性的隨機(jī)比特協(xié)商技術(shù)，很難實(shí)現(xiàn)特定密鑰的點(diǎn)到多點(diǎn)的QKD。由于多種原因，基于量子測不準(zhǔn)原理利用量子信道進(jìn)行既定秘密信息的直接通信技術(shù)發(fā)展緩慢。2001年，AlmutBeige等人首次提出了確定性的保密通信(deterministicsecurecommunication)概念。2002年，KimBosrt6m禾PTimoFelbinger提出了基于量子糾纏系統(tǒng)的確定性的保密直接通信(Deterministicsecuredirectcomm皿ication，艮卩Ping-Pong協(xié)議)，它是一個準(zhǔn)安全的量子保密直接通信。2003年，DengFuGuo等提出了基于量子糾纏態(tài)存儲的Two-Step量子保密直接通信(quantumsecuredirectcommunication,QSDC)，并且聲稱Two-St印QSDC方案是真正安全的量子保密直接通信方案，但是根據(jù)他提出的準(zhǔn)則，Two-St印QSDC方案實(shí)際上也不是真正意義上的量子直接通信，因?yàn)樗诹孔哟鎯κ紫冗M(jìn)行糾纏粒子的保密分發(fā)，再進(jìn)行信息分發(fā)；這相當(dāng)于通信雙方首先進(jìn)行了共享密鑰或者輔助信息的分發(fā)?？傊?，上述方案不能實(shí)現(xiàn)安全的量子保密直接通信，不能抗量子信道噪音和竊聽干擾。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于，提供一種抗干擾量子保密直接通信的方法，能夠有效解決量子測不準(zhǔn)條件下的量子保密直接通信問題，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的量子信息分發(fā)；本發(fā)明的另一目的在于，提供一種抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，能夠有效解決量子測不準(zhǔn)條件下的量子保密直接通信問題，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的量子信息分發(fā)。本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法，其中，包括下列步驟發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，然后隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法，其中，包括下列步驟發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，然后隨機(jī)選擇兩個相同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個不同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。其中，在發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端在密文C中插入檢測碼D;接收端在進(jìn)行量子態(tài)測量后，首先公開檢測碼，評估檢測碼的誤碼率，如果該誤碼率超過理論值，則認(rèn)為通信被竊聽，協(xié)議終止；否則，發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)Rx;接收端把隨機(jī)數(shù)R'與隨機(jī)數(shù)Rx異或后得到信息M。其中，在發(fā)送端在密文C中插入檢測碼D之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端對信息碼M進(jìn)行加密，將隨機(jī)數(shù)R,與信息碼M進(jìn)行異或運(yùn)算，得到C=M&，其中，@是模2加運(yùn)算，將密文C通過QDC編碼再由量子信道發(fā)給接收端；接收端再進(jìn)行QDC解碼，得到消息。其中，在發(fā)送端對信息碼M進(jìn)行加密之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端對消息I進(jìn)行糾錯編碼；接收端在進(jìn)行QDC解碼后，再進(jìn)行糾錯解碼得到消息I。本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其中，包括發(fā)送端和接收端，其中，發(fā)送端，用于進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，并隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，將所述兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端，用于隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其中，包括發(fā)送端和接收端，其中，發(fā)送端，用于進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，并隨機(jī)選擇兩個相同的基組合，將所述兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端，用于隨機(jī)選擇兩個不同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。其中，所述發(fā)送端，在進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼之前，進(jìn)一步用于在密文C中插入檢測碼D;并在收到所述接收端的公開隨機(jī)數(shù)Rx的通知后，公開隨機(jī)數(shù)Rx;接收端，進(jìn)一步用于在進(jìn)行量子態(tài)測量后，公開檢測碼，評估檢測碼的誤碼率，在該誤碼率超過理論值時，認(rèn)為通信被竊聽，協(xié)議終止；在該誤碼率未超過理論值時，通知發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)Rx，并將隨機(jī)數(shù)R'與隨機(jī)數(shù)Rx異或后得到信息M。其中，所述發(fā)送端，在密文C中插入檢測碼D之前，進(jìn)一步用于對信息碼M進(jìn)行加密，將隨機(jī)數(shù)Rx與信息碼M進(jìn)行異或運(yùn)算，得到C^M④&，其中，是模2加運(yùn)算，將密文C通過QDC編碼再由量子信道發(fā)給接收端；接收端，用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行QDC解碼，得到消息。其中，所述發(fā)送端，在對信息碼M進(jìn)行加密之前，進(jìn)一步用于對消息I進(jìn)行糾錯編碼；所述接收端，進(jìn)一步用于在進(jìn)行QDC解碼后，進(jìn)行糾錯解碼得到消息I。本發(fā)明的有益效果是依照本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法及系統(tǒng)，有效解決了量子測不準(zhǔn)條件下的信息解碼問題，實(shí)現(xiàn)了量子保密直接通信；實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的量子信息或密鑰分發(fā)，可以解決量子保密通信網(wǎng)絡(luò)中的密鑰分發(fā)問題等；利用經(jīng)典的糾錯碼克服了量子保密通信系統(tǒng)的高誤碼率問題，降低了對量子系統(tǒng)的性能要求。圖1為本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法原理圖。具體實(shí)施例方式以下，參考附圖1詳細(xì)描述本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法及系統(tǒng)。為了方便描述，以下描述采用與非正交態(tài)量子編碼方案類似的方法進(jìn)行描述(相關(guān)方案原理可以參考BB84-QKD協(xié)議，CharlesH.Bennett,andGillesBrassard,Quantumcryptography:Publickeydistributionandcointossing,InternationalConferenceonComputers,Systems&SignalProcessing,Bagalore，India,December10_12，1984，pp175-179.)，并約定使用下面的量子字母表1:表1量子字母表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>S卩使用兩個基，其中一個基包含量子態(tài)|0°>和|90°>，另一個基包含量子態(tài)45°>和1135°>。量子態(tài)|0°>和145°>代表"0"，量子態(tài)|90°>和1135°>代表"1"。由量子力學(xué)原理得知，對這兩個基的測量結(jié)果是不相容的，即隨機(jī)選擇一個測量基對一個未知的量子態(tài)進(jìn)行測量，測量結(jié)果是不確定的，也即如果測量基正確，那么得到的結(jié)果是確定的；否則測量結(jié)果是隨機(jī)的。如圖1所示，本發(fā)明的抗干擾量子保密直接通信的方法，包括下列步驟首先在發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將1個比特隨機(jī)擴(kuò)展為2個比特，即得到{00,01，10，11}中的一個，然后隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為相應(yīng)量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，可以看出對其中1個量子態(tài)收發(fā)兩端必定對之選用了相同基，這個比特實(shí)現(xiàn)了確定接收，但是接收端并不知道是哪個比特，因此接收端必須公開測量基，并且只有在發(fā)送端告訴接收端哪個測量結(jié)果是有效的并且該比特是否為原值后，接收端才能夠得到一個比特。因?yàn)檫@個通信過程實(shí)現(xiàn)了既定數(shù)據(jù)的量子直接通信(QuantumDirectCommunication)，因此稱之為QDC碼，相應(yīng)的編碼和解碼分別稱之為QDC編碼和QDC解碼。另外，對收發(fā)兩端的選基組合方式進(jìn)行交換后(即發(fā)送端選擇兩個相同的基組合進(jìn)行編碼，接收端選擇兩個不同的基組合進(jìn)行量子測量)得到的方案也屬于本發(fā)明的一部分。另外，為了防止消息暴露給竊聽者，基于如上所述，發(fā)送端還需要對M進(jìn)行加密，如圖1所示，把隨機(jī)數(shù)Rx與M進(jìn)行異或運(yùn)算，得到C:M十&(@是模2加運(yùn)算)，把密文C通過QDC編碼再由量子信道發(fā)給接收端；接收端在進(jìn)行QDC解碼，并得到消息。進(jìn)一步地，為了檢測量子通信過程是否被竊聽，基于如上所述，發(fā)送端還需要在密文C中插入一些檢測碼D，如圖l所示；接收端在進(jìn)行量子態(tài)測量后，首先公開檢測碼，評估檢測碼的誤碼率，如果這個誤碼率超過了理論值就認(rèn)為通信被竊聽，協(xié)議終止；否則，發(fā)送端公開R"接收端把R'與&異或后得到信息M。更進(jìn)一步地，為了增強(qiáng)量子通信過程的抗干擾性能，基于如上所述，發(fā)送端還需要對消息I進(jìn)行糾錯編碼，如圖1所示；接收端在進(jìn)行QDC解碼后，再進(jìn)行糾錯解碼并得到消息I。該糾錯編碼技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再詳細(xì)描述。其中，在具體實(shí)現(xiàn)時，可以采用如下方式在密文C中插入檢測碼對于發(fā)送n比特既定數(shù)據(jù)的情形，為了以最大的概率檢測竊聽，發(fā)送端可以在這n比特既定數(shù)據(jù)中隨機(jī)插入n比特的隨機(jī)比特作為檢測碼，然后對這2n比特進(jìn)行QDC編碼并發(fā)送。本發(fā)明設(shè)計(jì)了如下的信息碼和檢測碼的隨機(jī)編排方案。對于輸入的兩個比特序列D=(d。，4，，dn—》和C=(c。，Cl，，cn—》，隨機(jī)產(chǎn)生RN二(r。，巧，…，iv》，并按以下描述的方法對D和C中的比特數(shù)據(jù)進(jìn)行隨機(jī)排序Fun(D，C，RN)=(f(d0，c0，r0)，f"，Cl，r》，…，f(dn—"cn—"rn—》)，其中f(di，Ci，ri)=(di，Ci)，如果ri=0;f(c^c"!^)=(^，(1》，如果1^=1;另外RN只使用一次，不需要事先共享。量子通信結(jié)束后，發(fā)送端告訴接收端隨機(jī)插入的n比特檢測碼在整個序列中的位置，接收端把相應(yīng)比特篩選出來并公開相應(yīng)測量基和測量結(jié)果，發(fā)送端通過比較這n比特數(shù)據(jù)的誤碼高低確定是否存在竊聽，如果存在竊聽，協(xié)議終止；否則，接收端公開對其余n比特數(shù)據(jù)所對應(yīng)的測量基，發(fā)送端告訴接收端哪些比特是有效的，哪些需要取反，從而完成n比特既定數(shù)據(jù)的分發(fā)。下面，對本發(fā)明的工作原理進(jìn)行具體說明采用QDC可以在理想信道條件下實(shí)現(xiàn)既定數(shù)據(jù)的量子直接通信，但是量子信息防護(hù)還必須具有以下功能，即有效保護(hù)信息在任何條件下不被泄露，保證竊聽檢測的有效性，能夠容忍一定的量子誤碼等。相應(yīng)地，本發(fā)明選用了經(jīng)典糾錯碼(ECC指經(jīng)典糾錯碼，可以使用糾錯性能和效率都較好的巻積碼、Turbo碼、Hadamard碼、LDPC碼、極長碼等)、隨機(jī)加密(無共享密鑰的一次一密)、隨機(jī)排序等技術(shù)?；赒DC實(shí)現(xiàn)既定數(shù)據(jù)在有噪量子信道系統(tǒng)中的確定接收，如圖1所示，對隨機(jī)數(shù)R進(jìn)行QDC編碼并通過量子信道發(fā)送，接收端進(jìn)行QDC解碼，得到存在一定誤碼的隨機(jī)數(shù)R'。下面具體闡述隨機(jī)數(shù)R的編碼過程和通過隨機(jī)數(shù)R'提取信息的過程，即抗干擾量子保密直接通信的協(xié)議過程，并且按協(xié)議格式描述如下1)假設(shè)信息I經(jīng)過ECC編碼后得到信息碼M，即M=m。rv"mn—15發(fā)送端隨機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)Rx，Rx與信息碼M的比特長度相同，并進(jìn)行運(yùn)算M④足=C=C。Cl-c—1;然后隨機(jī)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)D用作竊聽檢測碼，D的比特長度m不大于M的比特長度n，把隨機(jī)數(shù)D的比特隨機(jī)插入密文C中，即進(jìn)行運(yùn)算R=Fun(D，C，RN)，得到n+m比特的隨機(jī)數(shù)R，對隨機(jī)數(shù)R進(jìn)行QDC編碼得到2(n+m)比特的序列Rs，再把Rs轉(zhuǎn)換為量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送。2)接收端根據(jù)QDC解碼規(guī)則進(jìn)行測量，并得到隨機(jī)數(shù)R'。3)發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)D在隨機(jī)數(shù)R中的位置序列。4)接收端把與隨機(jī)數(shù)D相關(guān)的測量結(jié)果從隨機(jī)數(shù)R'中篩選出來并把相應(yīng)的測量基和測量結(jié)果公開，篩選后的序列記為密文C'。5)發(fā)送端進(jìn)行竊聽檢測，如果誤差超過了安全門限值，則認(rèn)為存在竊聽，協(xié)議終止；否則，發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)Rx，協(xié)議繼續(xù)。6)接收端進(jìn)行運(yùn)算M'=C'④&;然后對信息碼M'進(jìn)行ECC解碼并得到目標(biāo)消息I。下面，對QDC碼在量子系統(tǒng)中的性能指標(biāo)進(jìn)行詳細(xì)分析。[OO52](1)安全性抗干擾量子保密直接通信能夠檢測竊聽并防范竊聽，是一個安全的解決方案。因?yàn)椋环矫?，如果誤碼超過了可以接受的門限值，那么協(xié)議終止；竊聽者不可能從所竊聽的量子態(tài)中提取任何有效信息，因?yàn)樗恢烙脕砑用苄畔⒋a的隨機(jī)數(shù)R，也即不知道一次一密亂碼本的密鑰，因此不可能從部分密文中獲取任何有效信息。因此本發(fā)明可以檢測竊聽并且能夠防范竊聽。另一方面，如果在已經(jīng)認(rèn)為不存在竊聽的情況下，或者竊聽造成的影響在可以接受的范圍之內(nèi)并且ECC可以正常解碼的情況下，信息碼M'中依然會存在一些比特泄露，那么這些比特并不能對信息安全構(gòu)成威脅，因?yàn)镋CC只能糾正少量的誤碼，在大部分碼元都是未知的情況下，ECC無法進(jìn)行解碼，那么竊聽者基于這些竊聽到的少量比特信息并不能進(jìn)行有效解碼，因而也不能得到任何有效信息。因此，本發(fā)明是可證安全的物理安全的保密體制，并且可以容忍一定的竊聽和誤碼，具有較好的系統(tǒng)適應(yīng)性和應(yīng)用前景。[OO55](2)編碼效率為了以較大的概率檢測竊聽行為，需要選擇較長的檢測碼，最多需要隨機(jī)數(shù)D和信息碼M的比特長度一樣，最少則可以只用幾個檢測碼，因此，QDC的編碼效率n滿足條件7e,f)(其中c表示ECC的編碼效率)。[OO57](3)抗誤碼性能分析因?yàn)榱孔诱`碼最終表現(xiàn)為接收方測量得到的數(shù)據(jù)存在一定的經(jīng)典誤碼，因此可以利用ECC技術(shù)克服量子誤碼造成的影響，因而QDC的抗誤碼性能完全取決于ECC的糾錯性能。假如ECC采用[7，3，4]線性分組碼，那么它可以糾正一個比特錯誤，也即可以容忍1/7=14.3%的量子誤碼，而編碼效率為3/7。假如ECC采用[63，6，32]極長碼，那么它可以糾正15個比特錯誤，即它可以糾正23.8%的量子誤碼，但是此時的編碼效率僅為9.5%。(4)系統(tǒng)適應(yīng)性以上描述基于單光子偏振態(tài)編碼，顯然本發(fā)明可以應(yīng)用于單光子通信系統(tǒng)，另外本發(fā)明也可以在量子糾纏通信系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)，不同之處在于QDC碼的使用上。發(fā)送端隨機(jī)選擇Z基或X基制備兩個EPR對，并根據(jù)QDC碼選擇基組合ZX或者XZ基對這兩個糾纏態(tài)的粒子1進(jìn)行測量；然后把粒子2發(fā)送給接收端。接收端對粒子2隨機(jī)選擇基組合ZZ或XX進(jìn)行測量。這樣可以保證對其中一個量子態(tài)進(jìn)行相關(guān)測量，得到確定的結(jié)果。因此本發(fā)明適用于單光子通信系統(tǒng)和量子糾纏通信系統(tǒng)等，具有較好的系統(tǒng)適應(yīng)性。綜上所述，依照本發(fā)明的既定數(shù)據(jù)的量子保密通信方法及系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個非正交態(tài)組合編解碼方案，有效解決了量子測不準(zhǔn)條件下的信息解碼問題，實(shí)現(xiàn)了既定數(shù)據(jù)的量子保密直接通信。(2)本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個量子保密直接通信方案，可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的量子信息或密鑰分發(fā)，可以解決量子保密通信網(wǎng)絡(luò)中的密鑰分發(fā)問題等。(3)本發(fā)明把量子誤碼轉(zhuǎn)換為經(jīng)典誤碼，利用經(jīng)典的糾錯碼克服了量子保密通信系統(tǒng)的高誤碼率問題，降低了對量子系統(tǒng)的性能要求。(4)本發(fā)明是可證的物理安全的保密通信體制，不存在后門，基于本發(fā)明的系統(tǒng)設(shè)備不存在被復(fù)制或盜用而帶來的信息安全隱患，也即這種量子保密通信系統(tǒng)可以做到不怕丟失、不怕解剖分析，可以真正做到設(shè)備不涉密。以上是為了使本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解本發(fā)明，而對本發(fā)明所進(jìn)行的詳細(xì)描述，但可以想到，在不脫離本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋的范圍內(nèi)還可以做出其它的變化和修改，這些變化和修改均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。權(quán)利要求一種抗干擾量子保密直接通信的方法，其特征在于，包括下列步驟發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，然后隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。2.—種抗干擾量子保密直接通信的方法，其特征在于，包括下列步驟發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，然后隨機(jī)選擇兩個相同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個不同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。3.如權(quán)利要求1或2所述的抗干擾量子保密直接通信的方法，其特征在于，在發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端在密文C中插入檢測碼D;接收端在進(jìn)行量子態(tài)測量后，首先公開檢測碼，評估檢測碼的誤碼率，如果該誤碼率超過理論值，則認(rèn)為通信被竊聽，協(xié)議終止；否則，發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)Rx;接收端把隨機(jī)數(shù)R'與隨機(jī)數(shù)Rx異或后得到信息M。4.如權(quán)利要求3所述的抗干擾量子保密直接通信的方法，其特征在于，在發(fā)送端在密文C中插入檢測碼D之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端對信息碼M進(jìn)行加密，將隨機(jī)數(shù)Rx與信息碼M進(jìn)行異或運(yùn)算，得到C-M①&，其中，@是模2加運(yùn)算，將密文C通過QDC編碼再由量子信道發(fā)給接收端；接收端再進(jìn)行QDC解碼，得到消息。5.如權(quán)利要求4所述的抗干擾量子保密直接通信的方法，其特征在于，在發(fā)送端對信息碼M進(jìn)行加密之前，進(jìn)一步包括下列步驟發(fā)送端對消息I進(jìn)行糾錯編碼；接收端在進(jìn)行QDC解碼后，再進(jìn)行糾錯解碼得到消息I。6.—種抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端和接收端，其中，發(fā)送端，用于進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，并隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，將所述兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端，用于隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。7.—種抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其特征在于，包括發(fā)送端和接收端，其中，發(fā)送端，用于進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，并隨機(jī)選擇兩個相同的基組合，將所述兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端，用于隨機(jī)選擇兩個不同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。8.如權(quán)利要求6或7所述的抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端，在進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼之前，進(jìn)一步用于在密文C中插入檢測碼D;并在收到所述接收端的公開隨機(jī)數(shù)Rx的通知后，公開隨機(jī)數(shù)Rx;接收端，進(jìn)一步用于在進(jìn)行量子態(tài)測量后，公開檢測碼，評估檢測碼的誤碼率，在該誤碼率超過理論值時，認(rèn)為通信被竊聽，協(xié)議終止；在該誤碼率未超過理論值時，通知發(fā)送端公開隨機(jī)數(shù)Rx，并將隨機(jī)數(shù)R'與隨機(jī)數(shù)Rx異或后得到信息M。9.如權(quán)利要求8所述的抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端，在密文C中插入檢測碼D之前，進(jìn)一步用于對信息碼M進(jìn)行加密，將隨機(jī)數(shù)Rx與信息碼M進(jìn)行異或運(yùn)算，得到C:M十&，其中，@是模2加運(yùn)算，將密文C通過QDC編碼再由量子信道發(fā)給接收端；接收端，用于對接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行QDC解碼，得到消息。10.如權(quán)利要求9所述的抗干擾量子保密直接通信的系統(tǒng)，其特征在于，所述發(fā)送端，在對信息碼M進(jìn)行加密之前，進(jìn)一步用于對消息I進(jìn)行糾錯編碼；所述接收端，進(jìn)一步用于在進(jìn)行QDC解碼后，進(jìn)行糾錯解碼得到消息I。全文摘要本發(fā)明提供一種抗干擾量子保密直接通信的方法及系統(tǒng)，其中，該方法包括下列步驟發(fā)送端進(jìn)行非正交態(tài)組合編碼，將一個比特隨機(jī)擴(kuò)展為兩個比特，然后隨機(jī)選擇兩個不同的基組合，并把這兩個比特轉(zhuǎn)換為所述基組合中相應(yīng)的量子態(tài)后通過量子信道發(fā)送；接收端隨機(jī)選擇兩個相同的基組合進(jìn)行量子態(tài)測量，實(shí)現(xiàn)一個比特的確定測量。本發(fā)明能夠有效解決量子測不準(zhǔn)條件下的量子保密直接通信問題，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)的量子信息分發(fā)。文檔編號H04L1/00GK101697512SQ200910210539公開日2010年4月21日申請日期2009年11月9日優(yōu)先權(quán)日2009年11月9日發(fā)明者朱甫臣,祝世雄,陳暉申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第三十研究所;