收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成加密密碼光信號(hào)之前，所述方法進(jìn)一步包括: 對(duì)分組存儲(chǔ)的量子密碼輪詢(xún)進(jìn)行異或運(yùn)算，或通過(guò)預(yù)設(shè)非線(xiàn)性替換函數(shù)查找表方式將量子密碼進(jìn)行擴(kuò)展和循環(huán)移位，產(chǎn)生分組長(zhǎng)度可調(diào)整的密碼原語(yǔ)，將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成加密密碼光信號(hào)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成加密密碼光信號(hào)，包括: 根據(jù)發(fā)送端和接收端要傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式，選擇可調(diào)諧光源的工作波長(zhǎng)，設(shè)置包含調(diào)制器的碼型調(diào)制的偏置電壓和調(diào)制碼型工作參數(shù)，并對(duì)密碼原語(yǔ)速率進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換，進(jìn)行加密密碼的電光調(diào)制，產(chǎn)生與所述光信號(hào)相同偏振、速率、碼型和調(diào)制格式，同時(shí)波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將該明文光信號(hào)以及與該明文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理獲得密文光信號(hào)，包括: 將接收到的明文光信號(hào)分離為兩個(gè)相互獨(dú)立的偏振態(tài)信號(hào)，將與該明文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)分為等功率的兩路光信號(hào)，將明文光信號(hào)的兩個(gè)偏振態(tài)信號(hào)和等功率的兩路光信號(hào)分別進(jìn)行正交相位信息的異或邏輯操作，獲得兩路獨(dú)立偏振態(tài)的密文光信號(hào)，并分別進(jìn)行選通濾波后合成一路密文光信號(hào)。5.一種光信號(hào)傳輸方法，其特征在于，為光通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備部署加解密設(shè)備，該方法包括: 當(dāng)該加解密設(shè)備對(duì)應(yīng)的通信設(shè)備作為接收端時(shí)，該加解密設(shè)備與對(duì)端加解密設(shè)備以相同速率生成相同的量子密碼；所述對(duì)端加解密設(shè)備為作為發(fā)送端的通信設(shè)備對(duì)應(yīng)的加解密設(shè)備； 將生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)，并根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)； 在接收到密文光信號(hào)時(shí)，將該密文光信號(hào)以及與該密文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理獲得明文光信號(hào)，并發(fā)送給本加解密設(shè)備對(duì)應(yīng)的通信設(shè)備。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述將生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)之后，所述根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)之前，所述方法進(jìn)一步包括: 對(duì)分組存儲(chǔ)的量子密碼輪詢(xún)進(jìn)行異或運(yùn)算，或通過(guò)預(yù)設(shè)非線(xiàn)性替換函數(shù)查找表方式將量子密碼進(jìn)行擴(kuò)展和循環(huán)移位，產(chǎn)生分組長(zhǎng)度可調(diào)整的密碼原語(yǔ)，將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)，包括: 根據(jù)發(fā)送端和接收端要傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式，選擇可調(diào)諧光源的工作波長(zhǎng)，設(shè)置包含調(diào)制器的碼型調(diào)制的偏置電壓和調(diào)制碼型工作參數(shù)，并對(duì)密碼原語(yǔ)速率進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換，進(jìn)行解密密碼的電光調(diào)制，產(chǎn)生與所述光信號(hào)相同偏振、速率、碼型和調(diào)制格式，同時(shí)波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求5-7中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述將該密文光信號(hào)以及與該密文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理獲得明文光信號(hào)，包括: 將接收到的密文光信號(hào)分離為兩個(gè)相互獨(dú)立的偏振態(tài)信號(hào)，將與該密文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)分為等功率的兩路光信號(hào)，密文光信號(hào)的兩個(gè)偏振態(tài)信號(hào)和等功率的兩路光信號(hào)分別進(jìn)行正交相位信息的異或邏輯操作，獲得兩路獨(dú)立偏振態(tài)的明文光信號(hào)，并分別進(jìn)行選通濾波后合成一路明文光信號(hào)。9.一種光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，應(yīng)用于為光通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備部署加解密設(shè)備上，該裝置包括:量子密碼分配單元、加密密碼處理單元和全光邏輯加密單元； 所述量子密碼分配單元，用于當(dāng)所述裝置所在加解密設(shè)備對(duì)應(yīng)的通信設(shè)備作為發(fā)送端時(shí)，與對(duì)端加解密設(shè)備以相同速率生成相同的量子密碼；所述對(duì)端加解密設(shè)備為作為接收端的通信設(shè)備對(duì)應(yīng)的加解密設(shè)備； 所述加密密碼處理單元，用于將所述量子密碼分配單元生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)，并根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成加密密碼光信號(hào)； 所述全光邏輯加密單元，用于在接收到明文光信號(hào)時(shí)，將該明文光信號(hào)以及所述加密密碼處理單元中與該明文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理獲得密文光信號(hào)，并發(fā)送，使對(duì)端加解密設(shè)備使用生成的解密密碼光信號(hào)和接收到的密文光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理，獲得明文光信號(hào)并發(fā)送給作為接收端的通信設(shè)備，其中，所述解密密碼光信號(hào)為對(duì)端加解密設(shè)備根據(jù)生成的量子密碼，以及發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成的。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于， 所述加密密碼處理單元，在將生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)之后，對(duì)分組存儲(chǔ)的量子密碼輪詢(xún)進(jìn)行異或運(yùn)算，或通過(guò)預(yù)設(shè)非線(xiàn)性替換函數(shù)查找表方式將量子密碼進(jìn)行擴(kuò)展和循環(huán)移位，產(chǎn)生分組長(zhǎng)度可調(diào)整的密碼原語(yǔ)，將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成加密密碼光信號(hào)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于， 所述加密密碼處理單元，具體用于根據(jù)發(fā)送端和接收端要傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式，選擇可調(diào)諧光源的工作波長(zhǎng)，設(shè)置包含調(diào)制器的碼型調(diào)制的偏置電壓和調(diào)制碼型工作參數(shù)，并對(duì)密碼原語(yǔ)速率進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換，進(jìn)行加密密碼的電光調(diào)制，產(chǎn)生與所述光信號(hào)相同偏振、速率、碼型和調(diào)制格式，同時(shí)波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)。12.根據(jù)權(quán)利要求9-11中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述全光邏輯加密單元，具體用于將接收到的明文光信號(hào)分離為兩個(gè)相互獨(dú)立的偏振態(tài)信號(hào)，將與該明文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的加密密碼光信號(hào)分為等功率的兩路光信號(hào)，將明文光信號(hào)的兩個(gè)偏振態(tài)信號(hào)和等功率的兩路光信號(hào)分別進(jìn)行正交相位信息的異或邏輯操作，獲得兩路獨(dú)立偏振態(tài)的密文光信號(hào)，并分別進(jìn)行選通濾波后合成一路密文光信號(hào)。13.一種光信號(hào)傳輸裝置，其特征在于，應(yīng)用于為光通信網(wǎng)絡(luò)中的通信設(shè)備部署加解密設(shè)備上，該裝置包括:量子密碼分配單元、解密密碼處理單元和全光邏輯解密單元； 所述量子密碼分配單元，用于當(dāng)所述裝置所在加解密設(shè)備對(duì)應(yīng)的通信設(shè)備作為接收端時(shí)，與對(duì)端加解密設(shè)備以相同速率生成相同的量子密碼；所述對(duì)端加解密設(shè)備為作為發(fā)送端的通信設(shè)備對(duì)應(yīng)的加解密設(shè)備； 所述解密密碼處理單元，用于將所述量子密碼分配單元生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)，并根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)； 所述全光邏輯解密單元，用于在接收到密文光信號(hào)時(shí)，將該密文光信號(hào)以及所述解密密碼處理單元中與該密文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)按預(yù)設(shè)非線(xiàn)性規(guī)則進(jìn)行非線(xiàn)性處理獲得明文光信號(hào)，并發(fā)送給本加解密設(shè)備對(duì)應(yīng)的通信設(shè)備。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于， 所述解密密碼處理單元，進(jìn)一步用于將生成的量子密碼按預(yù)設(shè)速率分組存儲(chǔ)之后，對(duì)分組存儲(chǔ)的量子密碼輪詢(xún)進(jìn)行異或運(yùn)算，或通過(guò)預(yù)設(shè)非線(xiàn)性替換函數(shù)查找表方式將量子密碼進(jìn)行擴(kuò)展和循環(huán)移位，產(chǎn)生分組長(zhǎng)度可調(diào)整的密碼原語(yǔ)，將所述密碼原語(yǔ)根據(jù)發(fā)送端和接收端傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換以及電光調(diào)制生成解密密碼光信號(hào)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于， 所述解密密碼處理單元，具體用于根據(jù)發(fā)送端和接收端要傳輸?shù)墓庑盘?hào)的波長(zhǎng)、速率、碼型和調(diào)制格式，選擇可調(diào)諧光源的工作波長(zhǎng)，設(shè)置包含調(diào)制器的碼型調(diào)制的偏置電壓和調(diào)制碼型工作參數(shù)，并對(duì)密碼原語(yǔ)速率進(jìn)行時(shí)鐘域轉(zhuǎn)換，進(jìn)行解密密碼的電光調(diào)制，產(chǎn)生與所述光信號(hào)相同偏振、速率、碼型和調(diào)制格式，同時(shí)波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)。16.根據(jù)權(quán)利要求13-15中任意一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于， 所述全光邏輯解密單元，具體用于將接收到的密文光信號(hào)分離為兩個(gè)相互獨(dú)立的偏振態(tài)信號(hào)，將與該密文光信號(hào)的波長(zhǎng)和功率滿(mǎn)足非線(xiàn)性效應(yīng)匹配條件的解密密碼光信號(hào)分為等功率的兩路光信號(hào)，密文光信號(hào)的兩個(gè)偏振態(tài)信號(hào)和等功率的兩路光信號(hào)分別進(jìn)行正交相位信息的異或邏輯操作，獲得兩路獨(dú)立偏振態(tài)的明文光信號(hào)，并分別進(jìn)行選通濾波后合成一路明文光信號(hào)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種光信號(hào)傳輸方法和裝置。通過(guò)對(duì)量子密碼進(jìn)行分組存儲(chǔ)、時(shí)鐘域變化和電光調(diào)制后形成加解密密碼光信號(hào)，在光域?qū)ΜF(xiàn)有的光通信設(shè)備之間傳輸?shù)墓庑盘?hào)在光層進(jìn)行加密和解密。該技術(shù)方案不受量子密碼分發(fā)速率的限制的情況下，能夠使用量子密碼對(duì)光通信系統(tǒng)進(jìn)行加密，以實(shí)現(xiàn)高安全性的通信傳輸。
【IPC分類(lèi)】H04L9/08, H04B10/85
【公開(kāi)號(hào)】CN104980228
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510367745
【發(fā)明人】賴(lài)俊森, 吳冰冰, 趙文玉, 張海懿, 湯瑞, 李少暉, 湯曉華, 趙鑫
【申請(qǐng)人】工業(yè)和信息化部電信研究院
【公開(kāi)日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2015年6月29日