(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 202211032736.8 (22)申请日 2022.08.26 (71)申请人 苏州大学 地址 215000 江苏省苏州市吴中区石湖西 路188号 (72)发明人 高明义　徐银波　沈纲祥　 (74)专利代理 机构 苏州市中南伟业知识产权代 理事务所(普通 合伙) 32257 专利代理师 王广浩 (51)Int.Cl. H04L 9/08(2006.01) H04L 9/00(2022.01) H04L 9/40(2022.01) (54)发明名称 基于星座移位解密算法的量子噪声流加密 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于星座移位解密算法 的量子噪声流加密方法及系统， 包括： 发送端步 骤： S1、 通过混沌系统生成随机密钥和状态基， 随 机密钥和状态基由发送端和接收端共享； S2、 将 随机密钥和明文进行异或运算； S3、 将加密后的 比特映射成低阶QA M信号； S4、 通过添加状态 基将 低阶QAM信号调制成为高阶QAM信号； 接收端步 骤： S5、 接收加密后的高阶QAM信号， 通过星座移 位算法对高阶QAM信号进行解密， 根据共享的状 态基将高阶QAM信号移位到星座图中的期望位 置， 得到只有数据信息的低阶QAM信号星 座图。 本 发明省去了欧几里得距离的计算， 只需要根据共 享密钥和状态基对加密的高阶QAM信号进行移 位， 这在实时通信芯片中极易实现， 计算的复杂 度更低。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115459907 A 2022.12.09 CN 115459907 A 1.基于星座移位 解密算法的量子噪声流加密方法， 其特 征在于， 包括： 发送端步骤： S1、 通过混沌系统生成随机密钥和状态基， 随机密钥和状态基由发送端和接收端共享； S2、 将随机密钥和明文 进行异或运 算； S3、 将加密后的比特映射成低阶QAM信号； S4、 通过添加状态基将低阶QAM信号调制成为高阶QAM信号； 接收端步骤： S5、 接收加密后的高阶QAM信号， 通过星座移位算法对高阶QAM信号进行解密， 根据共享 的密钥和状态基将高阶QAM信号移 位到星座图中的期 望位置， 得到只有 数据信息的低阶QAM 信号星座图。 2.如权利要求1所述的基于星座移位解密算法的量子噪声流加密方法， 其特征在于， 在 步骤S5中， 移位后的QAM信号 为： C＝A+2n‑2a‑1‑(2n‑2b‑1)×j 其中， A是接收端接收的高阶QAM信号， j是虚数单位； n是同相信道或正交相位信道的状 态基长度； m是同相 信道或正交相位信道的数据长度； a和b分别是同相 信道或正交相位信道 状态基位的十进制数。 3.如权利要求1所述的基于星座移位解密算法的量子噪声流加密方法， 其特征在于， 所 述接收端步骤 还包括： S6、 对低阶QAM信号星座图进行归一 化、 QAM解调和异或操作来恢复明文。 4.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现权利要求 1‑3中任意一项 所述方法的 步骤。 5.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现权利要求1 ‑3任意一项所述方法的步骤。 6.基于星座移位 解密算法的量子噪声流加密系统， 其特 征在于， 包括： 混沌系统， 用于生成随机密钥和状态基， 随机密钥和状态基由发送端和接收端共享； 异或模块， 用于将随机密钥和明文 进行异或运 算； 映射模块， 用于将加密后的比特映射成低阶QAM信号； 加密模块， 用于通过 添加状态基将低阶QAM信号调制成为高阶QAM信号； 信号移位模块， 用于接收加密后的高阶QAM信号， 通过星座移位算法对高阶QAM信号进 行解密， 根据共享的密钥和状态基将高阶QAM信号移 位到星座图中的期 望位置， 得到只有 数 据信息的低阶QAM信号星座图。 7.如权利要求6所述的基于星座移位解密算法的量子噪声流加密系统， 其特征在于， 在 信号移位模块中， 移位后的QAM信号 为： C＝A+2n‑2a‑1‑(2n‑2b‑1)×j 其中， A是接收端接收的高阶QAM信号， j是虚数单位； n是同相信道或正交相位信道的状 态基长度； m是同相 信道或正交相位信道的数据长度； a和b分别是同相 信道或正交相位信道 状态基位的十进制数。 8.如权利要求6所述的基于星座移位解密算法的量子噪声流加密系统， 其特征在于， 还权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115459907 A 2包括： 解密模块， 用于对低阶QAM信号星座图进行归一 化、 QAM解调和异或操作来恢复明文。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115459907 A 3