(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211115319.X (22)申请日 2022.09.14 (71)申请人 安徽大学 地址 230601 安徽省合肥市经济技 术开发 区九龙路1 11号 (72)发明人 江东　 (74)专利代理 机构 合肥维可专利代理事务所 (普通合伙) 3413 5 专利代理师 吴明华 (51)Int.Cl. H04B 10/70(2013.01) H04L 9/08(2006.01) H04L 67/01(2022.01) (54)发明名称 基于客户端/服务端的量子网络架构方法及 系统 (57)摘要 基于客户端/服务端的量子网络架构系统， 包括至少两个服务端节点， 所述服务端节点用于 完成激光脉冲发射、 光子态制备和测量； 至少两 个客户端节 点， 所述客户端节 点用于将服务端节 点发送的激光脉冲制备成光子态； 所述客户端节 点之间在通信时选取与之相适配的至少一个所 述服务端节点作为中继， 分发密钥， 并完成秘密 信息的传输。 基于客户端/服务端的量子网络架 构方法， 该方法包括以下步骤： 步骤S1、 组建仅包 含多个服务节点的量子骨干网络； 步骤S2、 将需 要通信的客户端节点接入所述量子骨干网络， 以 实现入网和通信。 本发明有效降低了客户加入和 使用量子网络的成本， 提升量子网络普及和商业 化的可能性。 权利要求书2页 说明书6页 附图4页 CN 115499067 A 2022.12.20 CN 115499067 A 1.基于客户端/服 务端的量子网络架构系统， 其特 征在于， 该系统包括： 至少两个服 务端节点， 所述 服务端节点用于 完成激光脉冲发射、 光子态制备和 测量； 至少两个客户端节点， 所述客户端节点用于将服务端节点发送的激光脉冲制备成光子 态； 所述客户端节点之间在通信时选取与之相适配的至少一个所述服务端节点作为中继， 分发密钥， 并完成秘密信息的传输 。 2.根据权利要求1所述的基于客户端/服务端的量子网络架构系统， 其特征在于： 所述 服务端节点由光源 模块、 编码模块A、 衰减 模块A和测量模块组成； 其中， 所述光源模块用于发射激光脉冲； 所述编码模块A用于将接收到的激光脉冲制备 成所需态； 所述衰减模块A用于将编码后的激光脉冲衰减成单光子； 所述测量模块用于完成 单光子的测量。 3.根据权利要求1所述的基于客户端/服务端的量子网络架构系统， 其特征在于： 所述 客户端节点由编码模块B和衰减 模块B组成； 其中， 所述编码模块B用于将接收到的激光脉冲制备成所需态； 所述衰减模块B用于将 编码后的激光脉冲衰减成单光子 。 4.根据权利要求2所述的基于客户端/服务端的量子网络架构系统， 其特征在于： 所述 服务端节点可在发送激光脉冲和发送单光子态两种工作模式之间进行切换。 5.基于客户端/服 务端的量子网络架构方法， 其特 征在于， 该 方法包括以下步骤： 步骤S1、 组建仅包 含多个服 务节点的量子骨干网络； 步骤S2、 将需要通信的客户端节点接入所述 量子骨干网络， 以实现入网和通信。 6.根据权利要求5所述的基于客户端/服务端的量子网络架构方法， 其特征在于： 在基 于客户端/服务端的量子网络中， 密钥分发分为两类， 一是服务端节点之间的密钥分发， 二 是服务端与客户端之间的密钥分发。 7.根据权利要求6所述的基于客户端/服务端的量子网络架构方法， 其特征在于， 在所 述量子骨干网络中， 所述 服务端节点之间密钥分发的过程包括如下步骤： 步骤S1.1、 两个所述服务端节点在负责制备光子态和 负责对光子态进行测量的任务之 间通过公共信道进行协商并选择； 步骤S1.2、 其中一个负责制备光子态任务的服务端节点切换到发送单光子态工作模 式， 随机制备单光子态并通过量子信道发送至另一个负责对光子态进 行测量任务的服务端 节点， 该服 务端节点随机 选基对接收到的光子态进行测量； 步骤S1.3、 通过对光子态的制备和测量可在上述两个服务端节点之间生成一组原始密 钥， 对该原始密钥完成对基和后处理， 可在上述两个服务端节点之间生成用于加 解密的最 终密钥。 8.根据权利要求6所述的基于客户端/服务端的量子网络架构方法， 其特征在于， 所述 客户端节点在接入量子骨干网络后与服 务端节点之间密钥分发的过程包括如下步骤： 步骤S2.1、 将服务端节点切换到发送激光脉冲工作模式， 通过量子信道向客户端节点 发射激光脉冲； 步骤S2.2、 客户端节点将接收到的激光脉冲随机制备成光子态， 并通过量子信道发送 回服务端节点， 服 务端节点随机 选基对接收到的光子态进行测量；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115499067 A 2步骤S2.3、 通过对光子态的制备和测量可在上述服务端节点与客户端节点之间生成一 组原始密钥， 对该原始密钥完成对基和后处理， 可在上述服务端节点和 客户端节点之间生 成用于加解密的最终密钥。 9.根据权利要求8所述的基于客户端/服务端的量子网络架构方法， 其特征在于： 若两 个客户端节点连接在同一个服务端节点上， 则两个客户端节点在分别和该服务端节点生成 一组最终密钥后， 该服务端节点公布两组最终密钥的异或结果， 每个客户端节点获取异或 结果后， 结合各自的最终密钥， 可获取对方的最终密钥。 10.根据权利要求8所述的基于客户端/服务端的量子网络架构方法， 其特征在于： 若两 个客户端节点未连接在同一个服务端节点上， 则每个客户端节点以各自连接的服务端节点 为中继， 逐级完成密文的加密、 传输和解密， 直至将秘密信息发送至指定客户端节点。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115499067 A 3