一种应用于量子密钥分发系统的同步方法技术方案

本发明专利技术公开了一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，涉及量子密钥的技术领域，该通过采集通信双方的位置图像以及相关的通信数据，便于对同步分发的稳定性进行多维度的考虑，便于综合分析，并将采集来的数据进行清洗和转换，传输到量子密钥分发系统中，从中提取关键信息，通过数据分析计算，获得信道耗损系数、时差因子和光损耗因子，并将时差因子和光损耗因子相关联，获得分发稳定指数，便于了解当前的稳定情况，与此同时，通过抽取历史传输数据，便于对系统的性能进行长期分析，计算获取平均阈值，并将其与分发稳定指数进行对比分析，确定同步密钥方案，发送相应的等级预警通知，方便采取相应的防御措施。方便采取相应的防御措施。方便采取相应的防御措施。

【技术实现步骤摘要】
一种应用于量子密钥分发系统的同步方法


[0001]本专利技术涉及量子密钥的
，具体为一种应用于量子密钥分发系统的同步方法。

技术介绍

[0002]在当今信息安全领域，量子密钥分发系统一直备受关注。这是一种基于量子力学原理的高度安全通信方式，可以用于确保通信的保密性和完整性。然而，量子密钥分发系统的同步性一直备受关注，并且它的同步性往往需要具备通信双方的稳定性，此时同步分发的稳定性便是至关重要的，这意味着在通信双方之间，确保量子态或者光子的传输和测量按照正确的顺序和时间进行，以确保密钥分发的成功。
[0003]当前的量子密钥分发系统在理论上提供了强大的安全性和可靠性，这种系统的核心目标是使通信双方能够创建和共享一个加密密钥，该密钥只有通信双方知道，而且窃听者都很难获取或破解，但在实际应用中，仍然存在一些挑战和不足之处。具体来说，通信双方量子态或者光子的传输和测量的稳定性不光受到光学纤维损耗、信道噪音的大小、类型、分布以及信道长度的影响，还会受到信号的频率、信号频谱宽度、传输时经过的障碍物个数大小以及数据量等多种因数的影响，这些都会导致测量错误或通信失败。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，解决了
技术介绍
中的问题。
[0005]（二）技术方案为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，包括以下步骤，采集通信发送者和通信接受者的位置图像，建立三维孪生模型；在三维孪生模型中，实时记录与采集通信发送者和通信接受者的数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，并将其传输至量子密钥分发系统中；将量子密钥分发系统中采集来的数据进行数据矫正和异常值的处理，并将处理后的数据从原始格式转换成量子密钥分发系统匹配的光子格式，实现数据转换效果；通过将转换后的数据进行识别与选择，特征提取出关键数据信息，获取：信号频谱宽度、噪音大小、数据量、信号强度和信号强度数据，并进行数据分析和机器学习，得取信道耗损系数、时差因子和光损耗因子；将信道耗损系数、时差因子和光损耗因子相关联，并传输至量子密钥分发系统中，进行分析和计算，获得分发稳定指数，所述分发稳定指数通过以下公式获取：
，式中，表示为时差因子，表示为光损耗因子，表示为温度值，其中，表示为时差因子的权重值，表示为光损耗因子的权重值，表示为修正系数，，，；将信号频谱宽度与噪音大小相关联，获得信道耗损系数；将信道耗损系数与数据量相关联，获得时差因子；将信号强度与信号强度相对比，获得光损耗因子；将光损耗因子和时差因子相关联，获得分发稳定指数；抽取历史时间段内的每日、每周或每个月的数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，获取历史传输数据并计算平均值，获得平均阈值；将分发稳定指数与平均阈值进行相比分析，获得同步密钥方案，并进行修复策略；通过数据记录，帮助量子密钥分发系统跟踪数据的来源、生成时间和处理过程，以便后续的审查和验证，并且进一步的监视和检测潜在的安全威胁和风险事件，以便及早采取措施进行干预。
[0006]优选的，使用雷达遥感技术发射无线电波，并接收通信发送者和通信接受者反射回来的信号，获取发送端与接收端之间的位置进行定位和测量。
[0007]优选的，所述量子密钥分发系统中包括数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，其中：所述数据包数据用于记录数据包生成和传输的时间、数据包的大小、序列号、信号强度和信号强度；所述环境阻碍数据用于采集地理坐标、空间坐标、温度、湿度并记录在通信路径上的障碍物；所述信道损耗数据用于采集通信中信号的频率范围和带宽、发射信号的功率级别、噪音程度、信号频率、中继站的位置和数量。
[0008]优选的，通过对量子密钥分发系统采集来的数据进行识别和错误修复，筛查重复的数据，过滤无用数据来节省数据库空间，并将其数据进行数据的格式转换，传输至量子密钥分发系统，通过对数据的特征提取，获得有效数据信息，减少多维计算。
[0009]优选的，将信号频谱宽度与噪音大小相关联，获得信道耗损系数，所述信道耗损系数通过以下公式获得：，式中，表示为噪音大小，表示为信号频谱宽度，表示为信号频率，表示为障碍物个数，和分别表示为噪音大小、信号频谱宽度、信号频率和障碍物个数的权重值，其中，，表示为修正常数。
[0010]优选的，根据上述所获得的信道耗损系数，将信道耗损系数与数据量相关联，获得时差因子，所述时差因子通过以下公式获得：，式中，表示为中继站个数，和分别表示为数据量和中继站个数的权重值，其中，，，，表示为修正常数。
[0011]优选的，所述光损耗因子通过以下公式获得：，式中，表示为发送方的信号强度，表示为接收方的信号强度。
[0012]优选的，依据历史传输数据进行平均计算，计算获得平均阈值，并将分发稳定指数与平均阈值进行相比分析，确定密钥分发的稳定性，获得同步密钥方案：当时，获得一级预警，系统发送绿色预警通知，表示为当前分发稳定指数明显高于平均阈值，此时的密钥分发处于高度同步的状态；当时，获得二级预警，系统发送黄色预警通知，表示为当前分发稳定指数在可接受范围内，此时的密钥分发处于同步状态；当时，获得三级预警，系统发送橙色预警通知，表示为当前分发稳定指数明显低于平均阈值；当时，获得四级预警，系统发送红色预警通知，表示为当前分发稳定指数明显低于平均阈值，系统受到明显危险。
[0013]优选的，通过同步密钥方案，发送相应的等级预警通知，相关的后台管理人员将进行相应的修复与完善工作，并且系统能通过相应的等级通知，进行自动化响应，自动执行重启设备或切换到备用系统的响应操作。
[0014]优选的，通过数据记录，将历史采集和计算获取的数据信息进行记录与总结，记录不稳定性事件应该被记录和记录，以便快速识别历史相似的异常情况，以确定根本原因并采取长期解决方案。
[0015]（三）有益效果本专利技术提供了一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，具备以下有益效果：（1）该一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，通过采集通信双方的位置图像以及相关的通信数据，便于对同步分发的稳定性进行多维度的考虑，便于综合分析，并将采集来的数据进行清洗和转换，传输到量子密钥分发系统中，从中提取关键信息，通过数据分析计算，获得信道耗损系数、时差因子和光损耗因子，并将时差因子和光损耗因子相关联，获得分发稳定指数，便于了解当前的稳定情况，与此同时，通过抽取历史传输数据，便于对系统的性能进行长期分析，计算获取平均阈值，这有助于识别趋势和模式，进一步改进系统的设计和配置；通过将分发稳定指数与平均阈值
进行对比分析，确定同步密钥方案，发送相应的等级预警通知，方便采取相应的防御措施。
[0016]（2）该一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，通过数据采集、处理和分析，以及历史数据的比较分析，便于评估量子密钥分发系统中通信信道的性能和稳定性，特别是针对信道的耗损情况和时差问题，并计算获得信道耗损系数、时差因子和光损耗因子，考虑同步分发的稳定性受到多方因本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种应用于量子密钥分发系统的同步方法，其特征在于：包括以下步骤，采集通信发送者和通信接受者的位置图像，建立三维孪生模型；在三维孪生模型中，实时记录与采集通信发送者和通信接受者的数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，并将其传输至量子密钥分发系统中；将量子密钥分发系统中采集来的数据进行数据矫正和异常值的处理，并将处理后的数据从原始格式转换成量子密钥分发系统匹配的光子格式，实现数据转换效果；通过将转换后的数据进行识别与选择，特征提取出关键数据信息，获取：信号频谱宽度、噪音大小、数据量、信号强度和信号强度数据，并进行数据分析和机器学习，得取信道耗损系数、时差因子和光损耗因子；将时差因子和光损耗因子相关联，并传输至量子密钥分发系统中，进行分析和计算，获得分发稳定指数，所述分发稳定指数通过以下公式获取：，式中，表示为时差因子，表示为光损耗因子，表示为温度值，其中，表示为时差因子的权重值，表示为光损耗因子的权重值，表示为修正系数，，，；将信号频谱宽度与噪音大小相关联，获得信道耗损系数；将信道耗损系数与数据量相关联，获得时差因子；将信号强度与信号强度相对比，获得光损耗因子；将光损耗因子和时差因子相关联，获得分发稳定指数；抽取历史时间段内的每日、每周或每个月的数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，获取历史传输数据并计算平均值，获得平均阈值；将分发稳定指数与平均阈值进行相比分析，获得同步密钥方案，并进行修复策略；通过数据记录，帮助量子密钥分发系统跟踪数据的来源、生成时间和处理过程，以便后续的审查和验证，并且进一步的监视和检测潜在的安全威胁和风险事件，以便及早采取措施进行干预。2.根据权利要求1所述的应用于量子密钥分发系统的同步方法，其特征在于：使用雷达遥感技术发射无线电波，并接收通信发送者和通信接受者反射回来的信号，获取发送端与接收端之间的位置进行定位和测量。3.根据权利要求2所述的应用于量子密钥分发系统的同步方法，其特征在于：所述量子密钥分发系统中包括数据包数据、环境阻碍数据和信道损耗数据，其中：所述数据包数据用于记录数据包生成和传输的时间、数据包的大小、序列号、信号强度和信号强度；所述环境阻碍数据用于采集地理坐标、空间坐标、温度、湿度并记录在通信路径上的障碍物；所述信道损耗数据用于采集通信中信号的频率范围和带宽、发射信号的功率级别、噪
音程度、信号频率、中继站的位置和数量。4.根据权利要求3所述的应用于量子密钥分发系统的同步方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红飞，陈旭，王鹏威，
申请(专利权)人：深圳科盾量子信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：