本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種安全微波通信裝置和方法。

背景技術(shù)：

微波通信(microwavecommunication)，是使用波長(zhǎng)在1毫米至1米之間的電磁波—微波進(jìn)行的通信。微波所對(duì)應(yīng)的頻率范圍是300mhz(0.3ghz)～300ghz。微波通信直接使用微波作為介質(zhì)進(jìn)行通信，不需要固體介質(zhì)，當(dāng)兩點(diǎn)間直線距離內(nèi)無(wú)障礙時(shí)就可以使用微波傳送，具有視距傳播特性。

微波通信裝置采用面式的微波通信天線發(fā)射和接收指定方向的無(wú)線電波。請(qǐng)參考如圖1所示的微波通信天線及其發(fā)射角的示意圖，由于微波通信天線都采用面式天線，其發(fā)射角較大，其信號(hào)很容易被竊聽(tīng)。為了防止信號(hào)被竊聽(tīng)，微波通信通常會(huì)采用aes(advancedencryptionstandard，高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn))加密算法對(duì)輸入業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行加密后傳送到接收端，在接收端使用與發(fā)送端相同的密鑰進(jìn)行解密，恢復(fù)出原始業(yè)務(wù)信號(hào)。

請(qǐng)參考圖2所示的微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，微波節(jié)點(diǎn)a和微波節(jié)點(diǎn)b包含完全相同的功能單元，包括：業(yè)務(wù)加密/解密單元、微波幀處理單元、微波發(fā)送/接收(tx&rx)單元、密鑰存儲(chǔ)器以及可選的密鑰生成單元。其中，業(yè)務(wù)加密/解密單元是采用特定加密算法，如aes算法，讀取密鑰存儲(chǔ)器預(yù)存的密鑰做為加密/解密密鑰，對(duì)輸入/輸出業(yè)務(wù)信號(hào)進(jìn)行加密/解密的單元。

一種常用的方案中，密鑰存儲(chǔ)器中的密鑰是事先約定好的，或者是密鑰生成單元在微波節(jié)點(diǎn)a/b采用相同的密鑰生成方法生成完全相同密鑰。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該方案中，由于其密鑰預(yù)先設(shè)置或者根據(jù)密鑰生成單元生成，竊密者只要能夠竊取到預(yù)先設(shè)置密鑰，或者竊取到密鑰生成規(guī)則，就可以根據(jù)所獲得的密鑰和被加密的信息，解密恢復(fù)出原始信息。

另一種方案中，在收發(fā)兩端的微波節(jié)點(diǎn)a/b分別設(shè)置不同的私鑰xa和xb，這個(gè)私鑰可以是預(yù)先設(shè)置的也可以是從隨機(jī)數(shù)生成器生成的。然后微波節(jié)點(diǎn)a/b各自根據(jù)私鑰計(jì)算出公鑰ya與yb，并將公鑰發(fā)給對(duì)端，對(duì)端根據(jù) 收到的公鑰和本端的私鑰計(jì)算出相同的用于業(yè)務(wù)信號(hào)加密和解密的密鑰。為了將公鑰傳送給對(duì)端，該方案在微波幀開(kāi)銷中定義了相關(guān)的開(kāi)銷字節(jié)。

請(qǐng)參考圖3所示的微波幀的結(jié)構(gòu)，微波幀是125us定時(shí)發(fā)一幀，微波幀中包含“幀頭mwf(microwaveframe，微波幀)，1588v2時(shí)鐘開(kāi)銷，管理開(kāi)銷、填充開(kāi)銷mvb1(microwaveb1，微波b1)、時(shí)分復(fù)用(英文全稱：timedivisionmultiplexing，英文簡(jiǎn)稱：tdm)業(yè)務(wù)，以太網(wǎng)業(yè)務(wù)”等部分。如圖3所示，該方案在微波幀中定義了密鑰開(kāi)銷(英文全稱：keyoverhead，英文簡(jiǎn)稱：keyoh)字節(jié)，用來(lái)傳遞公鑰。

實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，該方案中，由于公鑰是通過(guò)微波信道以明文方式傳送，而公鑰或多或少包含私鑰和最終密鑰的部分信息，竊密者可以從微波幀中截取到公鑰ya與yb，就能夠通過(guò)窮舉法反向計(jì)算出私鑰xa和xb，進(jìn)一步窮舉計(jì)算確定用于業(yè)務(wù)加密/解密的最終密鑰。

可見(jiàn)，現(xiàn)有的微波通信的加密技術(shù)不夠完善，微波通信傳輸?shù)陌踩圆桓摺?/p>

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種安全微波通信裝置和方法，以增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩浴?/p>

本發(fā)明第一方面提供一種安全微波通信裝置，該裝置是在傳統(tǒng)的微波通信裝置中集成用于量子密鑰分發(fā)(quantumkeydistribution，qkd)的qkd后處理單元，qkd發(fā)送單元等，該安全微波通信裝置可以產(chǎn)生量子密鑰，該量子密鑰可被用于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以實(shí)現(xiàn)安全的微波通信；其中，該裝置和對(duì)端裝置通過(guò)量子信道交互量子信號(hào)之后，通過(guò)微波信道交互用于后處理的協(xié)商信息，以完成對(duì)量子信號(hào)的后處理，產(chǎn)生量子密鑰。具體的：可以由qkd后處理單元產(chǎn)生第一原始密鑰，由qkd發(fā)送單元通過(guò)量子信道向?qū)Χ搜b置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；由微波接收單元接收對(duì)端裝置發(fā)送的攜帶第一協(xié)商信息的第一微波幀，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；由微波幀處理單元從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；由所述qkd后處理單元利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn) 行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

該裝置利用量子密鑰分發(fā)(qkd)技術(shù)產(chǎn)生量子密鑰用于加密，而量子密鑰在理論上具有絕對(duì)安全性，因而可有效增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?；并且，傳統(tǒng)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)中需要兩個(gè)信道，一個(gè)量子信道用來(lái)交互量子信號(hào)，一個(gè)傳統(tǒng)通信信道用來(lái)交互用于后處理的協(xié)商信息，而本發(fā)明第一方面提供的該裝置可以將量子密鑰協(xié)商信息攜帶在微波幀中，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道。

其中，微波幀包括開(kāi)銷和業(yè)務(wù)兩部分，所述的第一協(xié)商信息可以攜帶在微波幀的開(kāi)銷字段中，所述微波幀處理單元可以從所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第一協(xié)商信息。

進(jìn)一步的，所述裝置包括有業(yè)務(wù)加密單元，所述業(yè)務(wù)加密單元可以利用所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；所述微波幀處理單元可以將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；然后，所述微波發(fā)送單元通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。由于對(duì)端裝置可以產(chǎn)生和本端裝置相同的量子密鑰，則對(duì)端裝置可以利用自身產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)接收到的已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

進(jìn)一步的，考慮到密鑰產(chǎn)生的速度和微波幀傳送速度可能不匹配，所述裝置還可以包括有量子密鑰存儲(chǔ)器，用來(lái)儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元需要使用量子密鑰進(jìn)行加密時(shí)，可以從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰，從而可以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

進(jìn)一步的，所述裝置和對(duì)端裝置交互協(xié)商信息可以是雙向的，所述裝置的qkd后處理單元可以產(chǎn)生用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理的第二協(xié)商信息；所述微波幀處理單元可以將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；所述微波發(fā)送單元可以通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息可以被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰，這樣在對(duì)端裝置產(chǎn)生完全相同的量子密鑰。

本發(fā)明第二方面提供一種安全微波通信裝置，該裝置是在傳統(tǒng)的微波通信 裝置中集成用于量子密鑰分發(fā)的qkd后處理單元，qkd接收單元等，該安全微波通信裝置可以產(chǎn)生量子密鑰，該量子密鑰可被用于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以實(shí)現(xiàn)安全的微波通信；其中，該裝置和對(duì)端裝置通過(guò)量子信道交互量子信號(hào)之后，通過(guò)微波信道交互用于后處理的協(xié)商信息，以完成對(duì)量子信號(hào)的后處理，產(chǎn)生量子密鑰。具體的：可以由qkd接收單元通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；微波接收單元通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶有第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；微波幀處理單元從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；qkd后處理單元利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

該裝置利用量子密鑰分發(fā)(qkd)技術(shù)產(chǎn)生量子密鑰用于解密，而量子密鑰在理論上具有絕對(duì)安全性，因而可有效增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?；并且，傳統(tǒng)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)中需要兩個(gè)信道，一個(gè)量子信道用來(lái)交互量子信號(hào)，一個(gè)傳統(tǒng)通信信道用來(lái)交互用于后處理的協(xié)商信息，而本發(fā)明第二方面提供的該裝置可以將量子密鑰協(xié)商信息攜帶在微波幀中，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道。

其中，微波幀包括開(kāi)銷和業(yè)務(wù)兩部分，所述的第二協(xié)商信息可以攜帶在微波幀的開(kāi)銷字段中，所述微波幀處理單元可以從所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第二協(xié)商信息。

進(jìn)一步的，所述裝置包括有業(yè)務(wù)解密單元。由于對(duì)端裝置可以產(chǎn)生和本端裝置相同的量子密鑰，則對(duì)端裝置可以利用自身產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)加密后發(fā)送。于是，所述微波接收單元可以通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的第三微波幀；所述微波幀處理單元可以從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述業(yè)務(wù)解密單元可以利用所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

進(jìn)一步的，考慮到密鑰產(chǎn)生的速度和微波幀傳送速度可能不匹配，所述裝置還可以包括有量子密鑰存儲(chǔ)器，用來(lái)儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子 密鑰；所述業(yè)務(wù)解密單元需要使用量子密鑰進(jìn)行解密時(shí)，可以從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰，從而可以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

進(jìn)一步的，所述裝置和對(duì)端裝置交互協(xié)商信息可以是雙向的，所述裝置的qkd后處理單元可以產(chǎn)生用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理的第一協(xié)商信息；所述微波幀處理單元可以將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；所述微波發(fā)送單元可以通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息可以被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰，這樣在對(duì)端裝置產(chǎn)生完全相同的量子密鑰。

本發(fā)明第三方面提供一種安全微波通信方法，該方法可以由本發(fā)明第一方面提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法可以包括：首先，產(chǎn)生第一原始密鑰；并通過(guò)量子信道向?qū)Χ搜b置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述對(duì)端裝置可以對(duì)收到的第二原始密鑰進(jìn)行后處理；然后，可以通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的攜帶有第一協(xié)商信息的第一微波幀，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；最后，從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；并利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

基于該方法，還提供一些可選方案，如上文本發(fā)明第一方面部分的說(shuō)明。

本發(fā)明第四方面提供一種安全微波通信方法，該方法可以由本發(fā)明第二方面提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法可以包括：首先，通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；然后，通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的攜帶有第二協(xié)商信息的第二微波幀，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；然后，從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

基于該方法，還提供一些可選方案，如上文本發(fā)明第二方面部分的說(shuō)明。

本發(fā)明第五方面提供一種安全微波通信裝置，該裝置是在傳統(tǒng)的微波通信 裝置中集成用于量子密鑰分發(fā)的qkd后處理單元，qkd發(fā)送單元等，該安全微波通信裝置可以產(chǎn)生量子密鑰，該量子密鑰可被用于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以實(shí)現(xiàn)安全的微波通信；其中，該裝置和對(duì)端裝置通過(guò)量子信道交互量子信號(hào)之后，通過(guò)微波信道交互用于后處理的協(xié)商信息，以完成對(duì)量子信號(hào)的后處理，產(chǎn)生量子密鑰。具體的：可以由qkd后處理單元產(chǎn)生第一原始密鑰，并對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理，產(chǎn)生第二協(xié)商信息；由qkd發(fā)送單元通過(guò)量子信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；由微波幀處理單元將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；由微波發(fā)送單元通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

該裝置利用量子密鑰分發(fā)(qkd)技術(shù)產(chǎn)生量子密鑰用于加密，而量子密鑰在理論上具有絕對(duì)安全性，因而可有效增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩裕徊⑶?，傳統(tǒng)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)中需要兩個(gè)信道，一個(gè)量子信道用來(lái)交互量子信號(hào)，一個(gè)傳統(tǒng)通信信道用來(lái)交互用于后處理的協(xié)商信息，而本發(fā)明第一方面提供的該裝置可以將量子密鑰協(xié)商信息攜帶在微波幀中，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道。

其中，微波幀包括開(kāi)銷和業(yè)務(wù)兩部分，所述微波幀處理單元可將所述第二協(xié)商信息插入到所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中。

進(jìn)一步的，所述裝置和對(duì)端裝置交互協(xié)商信息可以是雙向的，所述裝置還包括微波接收單元，通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的攜帶有第一協(xié)商信息的第一微波幀，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；所述qkd后處理單元利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。這樣在兩端都產(chǎn)生相同的量子密鑰，用于加密和解密。

進(jìn)一步的，所述裝置包括有業(yè)務(wù)加密單元，所述業(yè)務(wù)加密單元可以利用qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；所述微波幀 處理單元將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；所述微波發(fā)送單元通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。從而完成對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加密傳輸。

進(jìn)一步的，考慮到密鑰產(chǎn)生的速度和微波幀傳送速度可能不匹配，所述裝置還可以包括有量子密鑰存儲(chǔ)器，用來(lái)儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元需要使用量子密鑰進(jìn)行加密時(shí)，可以從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰，從而可以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

本發(fā)明第六方面提供一種安全微波通信裝置，該裝置是在傳統(tǒng)的微波通信裝置中集成用于量子密鑰分發(fā)的qkd后處理單元，qkd接收單元等，該安全微波通信裝置可以產(chǎn)生量子密鑰，該量子密鑰可被用于對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，以實(shí)現(xiàn)安全的微波通信；其中，該裝置和對(duì)端裝置通過(guò)量子信道交互量子信號(hào)之后，通過(guò)微波信道交互用于后處理的協(xié)商信息，以完成對(duì)量子信號(hào)的后處理，產(chǎn)生量子密鑰。具體的：可以由qkd接收單元通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；由qkd后處理單元對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第一協(xié)商信息；由微波幀處理單元將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；由微波發(fā)送單元通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

該裝置利用量子密鑰分發(fā)技術(shù)產(chǎn)生量子密鑰用于加密，而量子密鑰在理論上具有絕對(duì)安全性，因而可有效增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?；并且，傳統(tǒng)的量子密鑰分發(fā)技術(shù)中需要兩個(gè)信道，一個(gè)量子信道用來(lái)交互量子信號(hào)，一個(gè)傳統(tǒng)通信信道用來(lái)交互用于后處理的協(xié)商信息，而本發(fā)明第一方面提供的該裝置可以將量子密鑰協(xié)商信息攜帶在微波幀中，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道。

其中，微波幀包括開(kāi)銷和業(yè)務(wù)兩部分，所述微波幀處理單元可以將所述第一協(xié)商信息插入到所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中。

進(jìn)一步的，所述裝置和對(duì)端裝置交互協(xié)商信息可以是雙向的，所述裝置還包括微波接收單元，通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的攜帶有第二協(xié)商信 息的第二微波幀，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元可以從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；所述qkd后處理單元可以利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。這樣在兩端都產(chǎn)生相同的量子密鑰，用于加密和解密。

進(jìn)一步的，所述裝置包括有業(yè)務(wù)解密單元；所述微波接收單元可以通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的第三微波幀；所述微波幀處理單元可以從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述業(yè)務(wù)解密單元可以利用qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。從而完成對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加密傳輸接收。

進(jìn)一步的，考慮到密鑰產(chǎn)生的速度和微波幀傳送速度可能不匹配，所述裝置還可以包括有量子密鑰存儲(chǔ)器，用來(lái)儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元需要使用量子密鑰進(jìn)行加密時(shí)，可以從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰，從而可以保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

本發(fā)明第七方面提供一種安全微波通信方法，該方法可以由本發(fā)明第五方面提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法可以包括：首先，產(chǎn)生第一原始密鑰，對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第二協(xié)商信息；并通過(guò)量子信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；以及，將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

基于該方法，還提供一些可選方案，如上文本發(fā)明第一方面部分的說(shuō)明。

本發(fā)明第八方面提供一種安全微波通信方法，該方法可以由本發(fā)明第六方面提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法可以包括：首先，通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；并對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第一協(xié)商信息；然后，將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；并通 過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

基于該方法，還提供一些可選方案，如上文本發(fā)明第一方面部分的說(shuō)明。

由上可見(jiàn)，在本發(fā)明的一些可行的實(shí)施方式中，安全微波通信裝置利用量子密鑰對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密/解密，可以增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?；將量子密鑰協(xié)商信息插入到微波幀中傳輸，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例和現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。

圖1是微波通信天線及其發(fā)射角的示意圖；

圖2是現(xiàn)有微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖3是現(xiàn)有微波幀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是單向qkd系統(tǒng)的示意圖；

圖5是qkd后處理過(guò)程的示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例一種安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例一種基于雙向qkd系統(tǒng)的安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例一種基于單向qkd系統(tǒng)的安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖；

圖9a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種安全微波通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9b是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種安全微波通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9c是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的一種安全微波通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9d是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的一種安全微波通信裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例中微波幀的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11a是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法的流程示意圖；

圖11b是本發(fā)明另一實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法的流程示意圖；

圖11c是本發(fā)明又一實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法的流程示意圖；

圖11d是本發(fā)明再一實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法的流程示意。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明的說(shuō)明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等是用于區(qū)別不同的對(duì)象，而不是用于描述特定順序。此外，術(shù)語(yǔ)“包括”和“具有”以及它們?nèi)魏巫冃?，意圖在于覆蓋不排他的包含。例如包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備沒(méi)有限定于已列出的步驟或單元，而是可選地還包括沒(méi)有列出的步驟或單元，或可選地還包括對(duì)于這些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

隨著網(wǎng)絡(luò)安全越來(lái)越受到重要，在理論上具有絕對(duì)安全性的量子保密通信越來(lái)越得到人們的重視，其中的量子密鑰分發(fā)(qkd)技術(shù)經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，開(kāi)始走向?qū)嵱没?/p>

如圖4所示，是一個(gè)單向qkd系統(tǒng)的示意圖，qkd系統(tǒng)包括兩個(gè)成對(duì)的裝置即發(fā)送端和接收端以及中間的傳送通道。其中，發(fā)送端，在qkd領(lǐng)域通常稱為alice；接收端，在qkd領(lǐng)域通常稱為bob；中間的傳送通道，包括量子信道和經(jīng)典信道(例如無(wú)線通信信道)。alice和bob對(duì)稱產(chǎn)生相同的量子密鑰，結(jié)合加密算法對(duì)原始信號(hào)進(jìn)行加密和解密，保證原始信號(hào)傳送的安全性。

alice邏輯功能上通常包含一個(gè)量子發(fā)送機(jī)，一個(gè)協(xié)商信息收發(fā)機(jī)以及后處理單元。bob邏輯功能上通常包括一個(gè)量子接收機(jī)，一個(gè)協(xié)商信息收發(fā)機(jī)以及后處理單元。

量子發(fā)送機(jī)、量子接收機(jī)通過(guò)量子信道傳送量子信號(hào)，協(xié)商信息發(fā)送機(jī)和 協(xié)商信息接收機(jī)通過(guò)經(jīng)典信道傳送用于后處理的協(xié)商信息，協(xié)商信息完全可以通過(guò)公開(kāi)信道以明文方式進(jìn)行通信，對(duì)協(xié)商信息進(jìn)行截取和任何方式分析無(wú)法獲得量子密鑰。

后處理單元根據(jù)相關(guān)的量子密鑰分發(fā)協(xié)議，借助經(jīng)典信道傳送的協(xié)商信息，對(duì)輸入到量子發(fā)送機(jī)和量子接收機(jī)輸出的量子信號(hào)進(jìn)行一系列的后處理，如圖5所示，后處理過(guò)程可包括：對(duì)測(cè)量基、誤碼估計(jì)、糾錯(cuò)、私密放大等，以在alice、bob產(chǎn)生完全一樣、絕對(duì)安全的量子密鑰。

量子密鑰分發(fā)的一般過(guò)程可以包括：

量子信號(hào)傳送過(guò)程：alice隨機(jī)發(fā)送不同偏振方向(圓偏振或線偏振)的一個(gè)光子給bob，形成一組單光子序列，該單光子序列即所述的量子信號(hào)，該量子信號(hào)對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制的比特序列為原始密鑰；bob隨機(jī)選擇測(cè)量不同偏振方向的接收器接收該組單光子序列的量子信號(hào)，其中每個(gè)單光子的偏振方向用0或1表示，將量子信號(hào)可轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的比特序列，得到原始密鑰。

后處理過(guò)程：(1)對(duì)測(cè)量基：bob通過(guò)經(jīng)典信道告知alice每次測(cè)量針對(duì)每個(gè)單光子(或者說(shuō)每個(gè)比特)采用的測(cè)量基，alice通過(guò)經(jīng)典信道告知bob哪些測(cè)量基是正確的，以保留對(duì)應(yīng)的比特，從而雙方完成對(duì)原始密鑰的篩選；(2)誤碼估計(jì)：兩端通過(guò)經(jīng)典信道交互信息，完成誤碼估計(jì)，計(jì)算誤碼率，在誤碼率高于閾值時(shí)，不采用本次傳送的量子信號(hào)；(3)糾錯(cuò)和私密放大；經(jīng)過(guò)糾錯(cuò)和私密放大，在兩端產(chǎn)生完全相同的、安全的量子密鑰。整個(gè)后處理過(guò)程中，alice和bob需要通過(guò)經(jīng)典信道交互的信息稱為協(xié)商信息。

如背景技術(shù)部分所述，現(xiàn)有的微波通信的加密技術(shù)不夠完善，微波通信傳輸?shù)陌踩圆桓?。本發(fā)明實(shí)施例技術(shù)方案中，為增強(qiáng)微波通信技術(shù)的安全性，將基于自由空間光(英文全稱：freespaceoptical，英文簡(jiǎn)稱：fso)的qkd與微波通信結(jié)合，利用量子密鑰的絕對(duì)安全性來(lái)增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?。其中，fso一般可以是激光。

請(qǐng)參考圖6，是本發(fā)明實(shí)施例一種安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，包括兩個(gè)安全微波通信裝置。安全微波通信裝置也可稱為安全微波節(jié)點(diǎn)。所述安全微波通信裝置是在微波通信裝置中集成了qkd模塊。本文中將微波通信裝置 中用于實(shí)現(xiàn)微波通信功能的部分稱為微波通信模塊。所述安全微波通信裝置包括qkd模塊和微波通信模塊兩大部分。qkd模塊產(chǎn)生量子密鑰，微波通信模塊利用該量子密鑰對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密/解密，以實(shí)現(xiàn)安全的微波通信。

安全微波通信系統(tǒng)中，兩個(gè)安全微波通信裝置應(yīng)在對(duì)方的視距之內(nèi)，即，兩者間直線距離內(nèi)應(yīng)無(wú)障礙物。一個(gè)安全微波通信裝置通過(guò)微波信道和量子信道與另一安全微波通信裝置(后文中簡(jiǎn)稱為對(duì)端裝置)進(jìn)行通信，其中，微波信道用于傳送微波幀信號(hào)；量子信道用于傳送量子信號(hào)。所述的量子信道具體可以是激光信道。

請(qǐng)參考圖7，是本發(fā)明實(shí)施例一種基于雙向qkd系統(tǒng)的安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，該安全微波通信系統(tǒng)包括兩個(gè)相同的安全微波通信裝置，該安全微波通信裝置包括微波通信模塊和qkd模塊。其中，微波通信模塊可包括：業(yè)務(wù)加密/解密單元，微波幀處理單元，以及微波發(fā)送/接收(tx&rx)單元；qkd模塊可包括：qkd后處理單元，量子密鑰存儲(chǔ)器，以及qkd發(fā)送/接收(tx&rx)單元。安全微波通信裝置a中的qkd發(fā)送/接收單元和安全微波通信裝置b中的qkd發(fā)送/接收單元，構(gòu)成雙向qkd系統(tǒng)。其中：

業(yè)務(wù)加密/解密單元，用于采用加密算法，讀取量子密鑰存儲(chǔ)器儲(chǔ)存的量子密鑰做為加密/解密密鑰，對(duì)輸入/輸出業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密/解密。

微波幀處理單元，用于完成微波幀所需要的開(kāi)銷的插入和提取。

微波發(fā)送/接收單元，用于完成微波幀的發(fā)送和接收。

qkd發(fā)送/接收單元，用于完成量子信號(hào)的發(fā)送和接收。

qkd后處理單元，用于根據(jù)相關(guān)的量子密鑰分發(fā)協(xié)議，借助經(jīng)典信道傳送的協(xié)商信息，對(duì)量子信號(hào)對(duì)應(yīng)的原始密鑰進(jìn)行一系列的后處理，包括：對(duì)測(cè)量基、誤碼估計(jì)、糾錯(cuò)、私密放大等，以在發(fā)送、接收兩端產(chǎn)生完全一樣、絕對(duì)安全的量子密鑰。

量子密鑰儲(chǔ)存器，可以采用先進(jìn)先出(firstinputfirstoutput，fifo)存儲(chǔ)機(jī)制，儲(chǔ)存qkd后處理單元輸入的量子密鑰。

需要說(shuō)明的是，上文中的“/”表示“和/或”，例如，“業(yè)務(wù)加密/解密單元”可以表示三種情況，即，可以是“業(yè)務(wù)加密單元”，也可以是“業(yè)務(wù)解密單元”， 還可以是“業(yè)務(wù)加密單元和業(yè)務(wù)解密單元”。

需要說(shuō)明的是，圖7中，安全微波通信裝置a、b包含相同的功能單元，然而由于qkd產(chǎn)生的是對(duì)稱密鑰，在實(shí)際應(yīng)用中也可以僅使用單向的量子信號(hào)發(fā)送和接收，qkd產(chǎn)生的量子密鑰同時(shí)用于裝置a到裝置b和裝置b到裝置a兩個(gè)方向業(yè)務(wù)的加密和解密，如圖8所示。

請(qǐng)參考圖8，是本發(fā)明實(shí)施例一種基于單向qkd系統(tǒng)的安全微波通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，該安全微波通信系統(tǒng)包括兩個(gè)安全微波通信裝置a和b，分別作為發(fā)送端和接收端。與圖7不同的是，發(fā)送端的安全微波通信裝置a的qkd模塊(即alice)，包括qkd發(fā)送(tx)單元，而無(wú)需包括qkd接收(rx)單元；另外，接收端的安全微波通信裝置b的qkd模塊(即bob)，包括qkd接收(rx)單元，而無(wú)需包括qkd發(fā)送(tx)單元。安全微波通信裝置a中的qkd發(fā)送單元和安全微波通信裝置b中的qkd接收單元，構(gòu)成單向qkd系統(tǒng)。

實(shí)施例一、

請(qǐng)參考圖9a，并結(jié)合圖6、7和8，本發(fā)明實(shí)施例提供一種安全微波通信裝置。該裝置10可以包括：qkd后處理單元101，qkd發(fā)送單元102，微波接收單元103，以及微波幀處理單元104；其中，

所述qkd后處理單元101，用于產(chǎn)生第一原始密鑰；

qkd發(fā)送單元102，用于通過(guò)量子信道向?qū)Χ搜b置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；

微波接收單元103，用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶有第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

微波幀處理單元104，用于從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；

所述qkd后處理單元101，還用于利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述微波幀處理單元104，具體用于從所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第一協(xié)商信息。

在一些實(shí)施例中，所述裝置10還包括：業(yè)務(wù)加密單元105和微波發(fā)送單元 106；所述業(yè)務(wù)加密單元105，用于利用所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；所述微波幀處理單元104，還用于將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；所述微波發(fā)送單元106，還用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。

在一些實(shí)施例中，所述裝置10還包括：量子密鑰存儲(chǔ)器107；所述量子密鑰存儲(chǔ)器107，用于儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元105，還用于從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述qkd后處理單元101，還用于產(chǎn)生第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述qkd后處理單元對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元104，還用于將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；所述微波發(fā)送單元106，用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

需要說(shuō)明的是，安全微波通信裝置可以產(chǎn)生并發(fā)送量子信號(hào)(用x表示)，也可以接收對(duì)端裝置產(chǎn)生的量子信號(hào)(用y表示)；安全微波通信裝置可以接收對(duì)端轉(zhuǎn)置發(fā)送的協(xié)商信息進(jìn)行后處理(用m表示)，也可以向?qū)Χ搜b置發(fā)送協(xié)商信息供對(duì)端轉(zhuǎn)置進(jìn)行后處理(用n表示)。于是，共有x+m，x+n，y+m，y+m，四種情況，下面分別進(jìn)行說(shuō)明：

一、x+m：

本端產(chǎn)生并發(fā)送量子信號(hào)給對(duì)端裝置，接收對(duì)端裝置發(fā)送的協(xié)商信息，根據(jù)接收到的協(xié)商信息進(jìn)行后處理，在本端產(chǎn)生量子密鑰。

該種情況下的安全微波通信裝置，如圖9a實(shí)施例所述的安全微波通信裝置，這里不再贅述。

二、x+n：

本端產(chǎn)生并發(fā)送量子信號(hào)給對(duì)端裝置，向?qū)Χ搜b置發(fā)送協(xié)商信息，以便對(duì)端裝置根據(jù)接收到的協(xié)商信息進(jìn)行后處理，在對(duì)端裝置產(chǎn)生量子密鑰。

請(qǐng)參考圖9b，以及圖8中的安全微波節(jié)點(diǎn)a，本發(fā)明實(shí)施例提供的安全微波通信裝置20可以包括：qkd后處理單元201，qkd發(fā)送單元202，微波幀處 理單元204，以及微波發(fā)送單元206；其中，

qkd后處理單元201，用于產(chǎn)生第一原始密鑰，對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第二協(xié)商信息；

qkd發(fā)送單元202，用于通過(guò)量子信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；

微波幀處理單元204，用于將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；

微波發(fā)送單元206，用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述微波幀處理單元204，具體用于將所述第二協(xié)商信息插入到所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中。

在一些實(shí)施例中，裝置20還包括：微波接收單元203，用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶有第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元204，還用于從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；所述qkd后處理單元201，具體用于利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，裝置20還包括：業(yè)務(wù)加密單元205；所述業(yè)務(wù)加密單元205，用于利用qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；所述微波幀處理單元204，還用于將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；所述微波發(fā)送單元206，還用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。

在一些實(shí)施例中，裝置20還包括：量子密鑰存儲(chǔ)器207；所述量子密鑰存儲(chǔ)器207，用于儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元205，還用于從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰。

三、y+m：

本端接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，并接收對(duì)端裝置發(fā)送的協(xié)商信息，根 據(jù)接收到的協(xié)商信息進(jìn)行后處理，在本端產(chǎn)生量子密鑰。

請(qǐng)參考圖9c，以及圖8中的安全微波節(jié)點(diǎn)b，本發(fā)明實(shí)施例提供的安全微波通信裝置30可以包括：qkd接收單元308，微波接收單元303，微波幀處理單元304，以及qkd后處理單元301；其中，

qkd接收單元308，用于通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；

微波接收單元303，用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶有第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

微波幀處理單元304，用于從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；

qkd后處理單元301，用于利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述微波幀處理單元304，具體用于從所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第二協(xié)商信息。

在一些實(shí)施例中，裝置30還包括：業(yè)務(wù)解密單元309；所述微波接收單元303，還用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第三微波幀，所述第三微波幀中插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述微波幀處理單元304，還用于從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述業(yè)務(wù)解密單元309，還用于利用所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

在一些實(shí)施例中，裝置30還包括：量子密鑰存儲(chǔ)器307；所述量子密鑰存儲(chǔ)器307，用于儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)解密單元309，還用于從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，裝置30還包括：微波發(fā)送單元306；所述qkd后處理單元301，還用于產(chǎn)生第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是所述qkd后處理單元對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元304，還用于將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；所述微波發(fā)送單元306，用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶 的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

四、y+n：

本端接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，并向?qū)Χ搜b置發(fā)送協(xié)商信息，以便對(duì)端裝置根據(jù)接收到的協(xié)商信息進(jìn)行后處理，產(chǎn)生量子密鑰。

請(qǐng)參考圖9d，以及圖8中的安全微波節(jié)點(diǎn)b，本發(fā)明實(shí)施例提供的安全微波通信裝置40可以包括：qkd接收單元408，qkd后處理單元401，微波幀處理單元404，微波發(fā)送單元406；其中，

qkd接收單元408，用于通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；

qkd后處理單元401，用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第一協(xié)商信息；

微波幀處理單元404，用于將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；

微波發(fā)送單元406，用于通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述微波幀處理單元404，具體用于將所述第一協(xié)商信息插入到所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中。

在一些實(shí)施例中，裝置40還包括：微波接收單元403；

所述微波接收單元403，用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶有第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；所述微波幀處理單元404，還用于從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；所述qkd后處理單元401，具體用于利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，裝置40還包括：業(yè)務(wù)解密單元409；所述微波接收單元403，還用于通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第三微波幀，所述第三微 波幀中插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述微波幀處理單元404，還用于從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；所述業(yè)務(wù)解密單元409，用于利用qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

在一些實(shí)施例中，裝置40還包括：量子密鑰存儲(chǔ)器407；所述量子密鑰存儲(chǔ)器407，用于儲(chǔ)存所述qkd后處理單元產(chǎn)生的量子密鑰；所述業(yè)務(wù)加密單元405，還用于從所述量子密鑰存儲(chǔ)器中讀取所述量子密鑰。

需要說(shuō)明的是，上述四種情況中，第一和第二兩種情況中作為執(zhí)行主體的本端裝置是發(fā)送端，即alice，如圖8中的安全微波節(jié)點(diǎn)a；第三和第四兩種情況中作為執(zhí)行主體的本端裝置是接收端，即bob，如圖8中的安全微波節(jié)點(diǎn)b。

另外，上文中，第一協(xié)商消息統(tǒng)一是指bob發(fā)送給alice的協(xié)商消息，且攜帶在第一微波幀中；第二協(xié)商消息統(tǒng)一是指alice發(fā)送給bob的協(xié)商消息，且攜帶在第二微波幀中；攜帶已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的微波幀統(tǒng)一稱為第三微波幀。另外，第一原始密鑰是指alice端的原始密鑰，第二原始密鑰是指bob端的原始密鑰。

另外，請(qǐng)參考圖5，bob發(fā)送給alice的多種消息均為第一協(xié)商消息，例如包括：對(duì)測(cè)量基時(shí)發(fā)送的、用于告知alice每次測(cè)量針對(duì)每個(gè)比特采用的哪種測(cè)量基的消息，或者，誤碼估計(jì)時(shí)發(fā)送的、用于告知alice誤碼率估計(jì)值為多少的消息，或者，校驗(yàn)時(shí)發(fā)送的、用于告知alice校驗(yàn)結(jié)果的消息，等等。

alice發(fā)送bob給的多種消息均為第二協(xié)商消息，例如包括：對(duì)測(cè)量基時(shí)發(fā)送的、用于告知bob保留哪個(gè)比特的消息，或者，誤碼估計(jì)時(shí)發(fā)送的、用于告知bob測(cè)試哪個(gè)比特，其值為多個(gè)的消息，等等。

后處理包括(1)對(duì)測(cè)量基，(2)誤碼估計(jì)，(3)糾錯(cuò)和私密放大等多個(gè)過(guò)程，在不同的過(guò)程需要對(duì)端不同的協(xié)商消息，以及需要向?qū)Χ税l(fā)送不同的協(xié)商消息，但是，只要是bob發(fā)送給alice的均稱為第一協(xié)商消息，只要是alice發(fā)送給bob的均稱為第二協(xié)商消息。

在后處理的最初階段，alice或者bob直接開(kāi)始進(jìn)行后處理，在后處理的后續(xù)階段，需要接收對(duì)端發(fā)來(lái)的協(xié)商消息，利用收到的協(xié)商消息進(jìn)行后處理。

后處理過(guò)程結(jié)束后，alice或者bob兩端可以得到完全相同的量子密鑰。

由上可見(jiàn)，本發(fā)明實(shí)例中，以所述微波信道充當(dāng)經(jīng)典信道，量子密鑰分發(fā) 的協(xié)商信息通過(guò)該微波信道傳遞，可以不引入額外的經(jīng)典信道。為此，本發(fā)明實(shí)施例中的微波幀處理單元把qkd后處理單元進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息做為幀開(kāi)銷的一部分，插入到微波幀中或者從微波幀中提取。所述微波信道，用于傳送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)微波必要的幀開(kāi)銷，以及用于后處理的協(xié)商信息。

請(qǐng)參考圖10，是本發(fā)明實(shí)施例中微波幀的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例在傳統(tǒng)微波幀的基礎(chǔ)上，增加了qkdoh(qkdoverhead，qkd開(kāi)銷)字段，該字段包含數(shù)個(gè)至數(shù)百個(gè)字節(jié)不等。qkdoh字段由兩部分組成，第一部分為alice端qkd后處理單元生成的、需要發(fā)給bob端的協(xié)商信息，這部分字段稱為alice開(kāi)銷，另外一部分為為bob端qkd后處理單元生成需要發(fā)給alice端的協(xié)商信息，這部分字段稱為bob開(kāi)銷。

可見(jiàn)，在微波幀處理單元的發(fā)送方向，讀取qkd后處理單元輸出的、需要發(fā)送給對(duì)端裝置的協(xié)商信息(即上文所述的第一協(xié)商信息)，并插入到qkdoh開(kāi)銷字段；在微波幀處理單元的接收方向，從微波幀讀取qkdoh字段，將從中提取的協(xié)商信息輸出給qkd后處理單元。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于包含雙向qkd功能的安全微波通信裝置，其微波幀處理單元需要插入、提取alice開(kāi)銷和bob開(kāi)銷。對(duì)于僅包含單向qkd功能的安全微波通信裝置，其微波幀處理單元根據(jù)其處于qkd功能的發(fā)送端或接收端，相應(yīng)地插入、提取alice開(kāi)銷或bob開(kāi)銷，對(duì)于原定義需要插入bob開(kāi)銷或alice開(kāi)銷的字節(jié)，則可以插入空閑字節(jié)。

發(fā)送端的安全微波通信裝置，可以通過(guò)量子信道發(fā)送量子信號(hào)給對(duì)端裝置，通過(guò)微波信道獲取對(duì)端裝置發(fā)送的協(xié)商信息，利用協(xié)商信息對(duì)量子信號(hào)對(duì)應(yīng)的原始密鑰進(jìn)行后處理，獲得量子密鑰。獲得的量子密鑰可以存入量子密鑰存儲(chǔ)器，供業(yè)務(wù)加密單元讀取，完成對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加密。

需要說(shuō)明的是，如圖10所示的微波幀結(jié)構(gòu)，只需要對(duì)tdm業(yè)務(wù)和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)部分進(jìn)行加密，其他部分例如幀頭mwf，1588時(shí)鐘開(kāi)銷，管理開(kāi)銷、填充開(kāi)銷mvb1、qkdoh開(kāi)銷等，不用加密。

另外，值得說(shuō)明的是，進(jìn)行量子密鑰協(xié)商產(chǎn)生量子密鑰的過(guò)程，和利用量子密鑰對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸?shù)倪^(guò)程，可以是兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立、互不影響的過(guò) 程。例如，假設(shè)當(dāng)前量子密鑰存儲(chǔ)器中已經(jīng)存儲(chǔ)有100段量子密鑰，當(dāng)前使用其中的第1段量子密鑰作為業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的加密密碼，同時(shí)，qkd后處理單元產(chǎn)生第101段量子密鑰，原來(lái)的第1段密鑰由于被讀取使用而從量子密鑰存儲(chǔ)器中刪除，新產(chǎn)生的第101段密鑰則存儲(chǔ)到該量子密鑰存儲(chǔ)器中，遵循先進(jìn)先出原則。

接收端的安全微波通信裝置，可以通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，通過(guò)微波信道獲取對(duì)端裝置發(fā)送的協(xié)商信息，利用協(xié)商信息對(duì)量子信號(hào)對(duì)應(yīng)的原始密鑰進(jìn)行后處理，獲得量子密鑰。獲得的量子密鑰存入量子密鑰存儲(chǔ)器104，供業(yè)務(wù)解密單元讀取，完成對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的解密。

一些實(shí)施例中，量子密鑰存儲(chǔ)器中可以分區(qū)存儲(chǔ)兩種量子密鑰，一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域用于存儲(chǔ)根據(jù)本端發(fā)送的量子信號(hào)產(chǎn)生的、加密用的量子密鑰，另一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域用于存儲(chǔ)根據(jù)對(duì)端發(fā)送的量子信號(hào)產(chǎn)生的、解密用的量子密鑰。

但需要說(shuō)明的是，由于qkd產(chǎn)生的是對(duì)稱密鑰，在實(shí)際應(yīng)用中也可以僅使用單向的量子信號(hào)發(fā)送和接收，qkd產(chǎn)生的量子密鑰同時(shí)用于兩個(gè)方向業(yè)務(wù)的加密和解密。此時(shí)，發(fā)送端根據(jù)本端發(fā)送的量子信號(hào)產(chǎn)生的量子密鑰不僅用于加密也用于解密，接收端根據(jù)對(duì)端發(fā)送的量子信號(hào)產(chǎn)生的量子密鑰不僅用于解密也用于加密。

可以理解，本發(fā)明實(shí)施例上述方案例如可在安全微波通信裝置具體實(shí)施。所述安全微波通信裝置，可以是微波通信例如微波接力通信中的終端站或者中繼站。所述安全微波通信裝置，除了包括上述的結(jié)構(gòu)，還可以包括微波通信天線。微波通信天線通常采用面式天線，例如喇叭拋物面天線或卡塞格林雙反射面天線，微波通信天線通過(guò)高頻同軸電纜或波導(dǎo)管與微波發(fā)送/接收單元相連，微波發(fā)送/接收單元也可稱為發(fā)射/接收機(jī)。

由上可見(jiàn)，在本發(fā)明的一些可行的實(shí)施方式中，提供了一種安全微波通信裝置，基于傳統(tǒng)微波通信裝置增加了量子密鑰分發(fā)模塊，并用其產(chǎn)生的量子密鑰加密微波通信所傳送的業(yè)務(wù)，可以大幅提高微波通信的安全性；并且，通過(guò)在微波幀中增加開(kāi)銷字段，可以在微波幀中插入用于量子密鑰協(xié)商的字節(jié)，通過(guò)微波信道來(lái)傳送協(xié)商信息，使得不需要引入額外的經(jīng)典信道(或者說(shuō)傳統(tǒng)通信信道)就可以完成量子密鑰協(xié)商；另外，量子密鑰協(xié)商信息不包含任何有效 的加密/解密密鑰的信息，通過(guò)截取微波幀信息無(wú)法獲得密鑰信息，安全性高。

(實(shí)施例二、)

請(qǐng)參考圖11a-11d，本發(fā)明實(shí)施例提供一種安全微波通信方法，該方法可由上一實(shí)施例提供的安全微波通信裝置實(shí)施。為便于說(shuō)明，本方法實(shí)施例中，將作為執(zhí)行主體的安全微波通信裝置稱為本端裝置，將與本端裝置通信的另一安全微波通信裝置稱為對(duì)端裝置。需要說(shuō)明的是，本端裝置可能是發(fā)送端，也可能的接收端；同樣，對(duì)端裝置可能是接收端，也可能是發(fā)送端。

如圖11a所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法，可以由圖9a實(shí)施例提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法的具體過(guò)程可包括：

501、本端裝置產(chǎn)生第一原始密鑰；

502、通過(guò)量子信道向?qū)Χ搜b置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；

503、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶有第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

504、從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；

505、利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息的步驟504可以包括：從所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第一協(xié)商信息。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

506、產(chǎn)生第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

507、將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；

508、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

509、利用所述量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；

510、將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；

511、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。

如圖11b所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法，可以由圖9b實(shí)施例提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法的具體過(guò)程可包括：

601、產(chǎn)生第一原始密鑰，對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第二協(xié)商信息；

602、通過(guò)量子信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一原始密鑰對(duì)應(yīng)的量子信號(hào)，所述量子信號(hào)被所述對(duì)端裝置接收用于產(chǎn)生第二原始密鑰；

603、將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中；

604、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶的所述第二協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述將所述第二協(xié)商信息插入到第二微波幀中的步驟603可以包括：將所述第二協(xié)商信息插入到所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

605、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶有第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

606、從所述第一微波幀中提取所述第一協(xié)商信息；

607、利用所述第一協(xié)商信息對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

608、利用所述量子密鑰對(duì)待發(fā)送的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密；

609、將已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)插入到第三微波幀中；

610、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第三微波幀。

如圖11c所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法，可以由圖9c實(shí)施例提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法的具體過(guò)程可包括：

701、通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn)生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；

702、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶有第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

703、從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；

704、利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息的步驟703可以包括：從所述第二微波幀的開(kāi)銷字段中提取所述第二協(xié)商信息。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

705、產(chǎn)生第一協(xié)商信息，所述第一協(xié)商信息是對(duì)所述第二原始密鑰號(hào)進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

706、將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；

707、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

708、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第三微波幀，所述第三微波幀中插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

709、從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

710、利用所述量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

如圖11d所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種安全微波通信方法，可以由圖9d實(shí)施例提供的安全微波通信裝置實(shí)施，該方法的具體過(guò)程可包括：

801、通過(guò)量子信道接收對(duì)端裝置發(fā)送的量子信號(hào)，根據(jù)所述量子信號(hào)產(chǎn) 生第二原始密鑰，所述量子信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述對(duì)端裝置產(chǎn)生的第一原始密鑰；

802、對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生第一協(xié)商信息；

803、將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中；

804、通過(guò)微波信道向所述對(duì)端裝置發(fā)送所述第一微波幀，所述第一微波幀中攜帶的所述第一協(xié)商信息被所述對(duì)端裝置接收用于對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述將所述第一協(xié)商信息插入到第一微波幀中的步驟803包括：將所述第一協(xié)商信息插入到所述第一微波幀的開(kāi)銷字段中。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

805、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第二微波幀，所述第二微波幀中攜帶有第二協(xié)商信息，所述第二協(xié)商信息是所述對(duì)端裝置對(duì)所述第一原始密鑰進(jìn)行后處理產(chǎn)生的協(xié)商信息；

806、從所述第二微波幀中提取所述第二協(xié)商信息；

807、利用所述第二協(xié)商信息對(duì)所述第二原始密鑰進(jìn)行后處理以產(chǎn)生量子密鑰。

在一些實(shí)施例中，所述方法還包括：

808、通過(guò)微波信道接收所述對(duì)端裝置發(fā)送的第三微波幀，所述第三微波幀中插入有已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

809、從所述第三微波幀中提取所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)；

810、利用所述量子密鑰對(duì)提取的所述已加密業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

可以理解，本發(fā)明實(shí)施例方法可由上述裝置實(shí)施例提供的安全微波通信裝置具體實(shí)施，該方法的具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程可參照上述實(shí)施例中的相關(guān)描述，此處不再贅述。

由上可見(jiàn)，在本發(fā)明的一些可行的實(shí)施方式中，利用量子密鑰分發(fā)(qkd)技術(shù)產(chǎn)生量子密鑰，對(duì)微波通信的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密/解密，而量子密鑰在理論上具有絕對(duì)安全性，因而可有效增強(qiáng)微波通信傳輸?shù)陌踩?；并且，該方法將量子密鑰協(xié)商信息插入到微波幀的開(kāi)銷字段中，利用微波信道與對(duì)端裝置完成量子密鑰協(xié)商，不需要引入額外的傳統(tǒng)通信信道；另外，量子密鑰協(xié)商信息 不包含任何有效的加密/解密量子密鑰的信息，通過(guò)截取微波幀開(kāi)銷字段信息無(wú)法獲得量子密鑰信息，安全性高。

(實(shí)施例三、)本發(fā)明實(shí)施例還提供一種計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)可存儲(chǔ)有程序，該程序執(zhí)行時(shí)包括上述方法實(shí)施例中記載的安全微波通信方法的部分或全部步驟。

在上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒(méi)有詳細(xì)描述的部分，可以參見(jiàn)其它實(shí)施例的相關(guān)描述。

需要說(shuō)明的是，對(duì)于前述的各方法實(shí)施例，為了簡(jiǎn)單描述，故將其都表述為一系列的動(dòng)作組合，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該知悉，本發(fā)明并不受所描述動(dòng)作順序的限制，因?yàn)橐罁?jù)本發(fā)明，某些步驟可以采用其它順序或者同時(shí)進(jìn)行。其次，本領(lǐng)域技術(shù)人員也應(yīng)該知悉，說(shuō)明書中所描述的實(shí)施例均屬于優(yōu)選實(shí)施例，所涉及的動(dòng)作和模塊并不一定是本發(fā)明所必須的。

在本申請(qǐng)所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的系統(tǒng)，裝置和方法，可以通過(guò)其它的方式實(shí)現(xiàn)。例如，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如，單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過(guò)一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機(jī)械或其它的形式。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說(shuō)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來(lái)，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì) 中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可以是個(gè)人計(jì)算機(jī)，服務(wù)器，或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：u盤、移動(dòng)硬盤、只讀存儲(chǔ)器(rom，read-onlymemory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例所提供的安全微波通信裝置和方法進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。