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申请/专利权人：华南师范大学

摘要：本发明公开了一种基于波分复用的多级密钥QKD传输系统及方法，属于激光器技术领域。该系统包括Alice控制端、脉冲输送线路、信息处理板块和Bob用户端；Alice控制端将光脉冲串发送至信息处理板块；所述信息处理板块将信息按照重要程度分块加密，再分别放入不同的光纤信道传输至Bob用户端，每一块信息都赋予一个单独的密钥，高级密钥可以获得低级密钥，这样既能提高系统的安全性，又能提高传输效率；同时还会生成管理员密钥；其中，所有信息及密钥按对应的密钥算法进行加密；此外，多级密钥的设计可以进一步保护信息不被窃听，就算低级密钥失窃也可以保护剩余信息，窃听者很难获取到全部有效信息，有利于增强信息的保密程度。

主权项：1.一种基于波分复用的多级密钥QKD传输系统，包括Alice控制端、脉冲输送线路和Bob用户端；其特征在于，还包括信息处理板块；所述脉冲输送线路包括第一光纤和多条第二光纤；所述Alice控制端通过第一光纤与信息处理板块连接，信息处理板块通过多条第二光纤与Bob用户端连接；所述Alice控制端包括多波长脉冲产生装置；所述多波长脉冲产生装置用于产生光脉冲串并发送至信息处理板块，所述光脉冲串包括n个不同波长的携带不同信息的光信号；所述信息处理板块，用于接收并检测多个携带不同信息的光信号；所述不同信息根据重要程度由低到高排序为：第一信息、第二信息、……、第n-1信息和第n信息；其中，n为正整数；所述Alice控制端根据信息的重要程度将光信号分为多个等级，接着将划分等级的光信号由低级到高级依次编号为：第一光信号、第二光信号、……、第n-1光信号和第n光信号，并形成数列集合A1，记作A1＝{1，2，……，n-1，n}；所述信息处理板块对数列集合A1中的光信号按以下顺序依次进行加密：对第一光信号单独进行加密得到密钥Keys_1，将第二光信号和密钥Keys_1打包一起进行加密得到密钥Keys_2，……，将第n光信号和密钥Keys_n-1打包一起进行加密得到密钥Keys_n；将获得的多个密钥按等级由低到高的依次排序为：Keys_1Keys_2...Keys_n-1Keys_n，并形成数列集合A2，记作A2＝{Keys_1，Keys_2，...，Keys_n-1，Keys_n}，Keys_n为最高级密钥；同时，所述信息处理板块，生成一个管理员密钥Keys_Ad分配给管理员账户，其中，管理员密钥Keys_Ad的等级大于密钥Keys_n的等级；所述Alice控制端发送的n个光信号所携带的n个信息中包括有Bob用户端所需要的目标信息；设定第m信息为目标信息，所述第m信息对应第m光信号，所述第m光信号对应的密钥Keys_m为通行密钥，其中，第m信息为n个信息中的任意一个信息，m为正整数，且1≤m≤n；所述信息处理板块将数列集合A2中的部分密钥通过第二光纤发送至Bob用户端，数列集合A2中的另一部分密钥则存储在所述信息处理板块中；所述Bob用户端将接收到的第一部分密钥逐一和通行密钥Keys_m进行验证处理，验证失败则锁定Bob用户端与信息处理板块之间的通信线路；验证失败后，所述Bob用户端通过公共信道向信息处理板块请求管理员密钥Keys_Ad；所述信息处理板块接收到Bob用户端的请求后，所述管理员账户用管理员密钥Keys_Ad解锁验证失败后锁定的通信路线；通信线路解锁后，Bob用户端继续接收除去第一部分密钥的剩余的全部密钥，并逐一进行验证处理，直至验证成功；验证成功后，Bob用户端对验证成功所用的密钥进行解密，得到验证成功所用密钥对应级别的光信号以及比验证成功所用密钥低一级的密钥；所述Bob用户端从验证成功所用密钥对应级别的光信号中获取目标信息，所述Bob用户端再将除携带目标信息的光信号外的其余光信号进行过滤，停止验证。

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