基于FPGA的筛选模块及筛选方法

摘要

基于FPGA的筛选模块及筛选方法，属于量子保密通信领域。解决现有筛选模块及筛选方法的密钥生成速率的实时性差和数据交互量大造成的存储压力大的问题。本发明通过游程长度编码模块计算相邻两个均满足条件“K0!=0||K1!=0”的事件之间符合条件“K0==0&&K1==0”的事件出现的次数，获得计数结果run_len，计数结果run_len附加上标识位后，作为游程长度码runlen_code送至Alice模块进行处理，获得Alice模块的筛选码Alice_siftedkey，再将Alice模块输出的筛选码Alice_siftedkey的位置信息result给Bob模块中的密钥抽取模，并根据筛选码Alice_siftedkey的位置信息result从有效裸码Bob_key中抽取并输出筛选码Bob_siftedkey，筛选码Bob_siftedkey为Bob模块输出的筛选码。本发明用于量子保密通信中密钥的筛选领域。

主权项

基于FPGA的筛选模块，其特征在于，它包括Alice模块（1）和Bob模块（2），所述的Alice模块（1）和Bob模块（2）均采用FPGA实现，Alice模块（1），用于从接收到的裸码中筛选出筛选码，Bob模块（2），用于从接收到的裸码中筛选出筛选码，Alice模块（1）包括游程长度译码模块（1‑1）和基比较模块（1‑2）；Bob模块（2）包括游程长度编码模块（2‑1）、非空信号译码模块（2‑2）和密钥抽取模块（2‑3），所述的游程长度编码模块（2‑1），用于计算接收到的相邻两个事件之间符合条件“K0==0&&K1==0”的事件出现的次数，获得计数结果run_len，所述相邻两个事件是指时序上相邻的两个均满足条件“K0!=0||K1!=0”的事件；并对该计数结果run_len附加上标识位后，作为游程长度码runlen_code，还用于输出非空信号位置对应的探测结果nempty_k0、nempty_k1和非空信号位置对应的测量基nempty_bb给非空信号译码模块（2‑2），K0、K1表示同一个事件的两个探测结果；非空信号译码模块（2‑2），用于将输入的非空信号位置对应的探测结果nempty_k0、nempty_k1转换为有效裸码，并输出有效裸码Bob_key给密钥抽取模块（2‑3），还用于根据调制基nempty_bb输出有效裸码Bob_key所对应的测量基bob_base给基比较模块（1‑2），游程长度译码模块（1‑1），用于将接收到的游程长度码runlen_code转换为有效裸码的位置，并输出该有效裸码的位置对应的密钥值key和调制基base给基比较模块（1‑2）；基比较模块（1‑2），用于通过比较接收到的测量基bob_base与调制基base获得筛选码Alice_siftedkey和该筛选码Alice_siftedkey的位置信息result，并将该筛选码Alice_siftedkey的位置信息result反馈给密钥抽取模块（2‑3）；密钥抽取模块（2‑3），用于根据筛选码Alice_siftedkey的位置信息result从有效裸码Bob_key中抽取并输出筛选码Bob_siftedkey。