加密|基于量子加密的移动视频指挥系统建设及应用( 二 )
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(二)量子真随机数发生器
产生随机数的方法有两种:伪随机数发生器和真随机数发生器 。 伪随机数是通过数学的方法由计算机产生,对于同样的种子,产生的随机序列是相同的 。 如果攻击者拥有足够的计算能力,则可以对伪随机数加密进行破解 。 为了令攻击者即使有无限的计算能力,在已知现有序列的情况下也无法成功预测下一位产生的随机数,就需要使用真随机数发生器 。
根据量子力学的量子态叠加原理,量子系统可以处在对应一个力学量的本征态的叠加态,对叠加态的测量将使系统按照一定的概率随机地塌陷到某个本征态,测量的结果是不确定的 。 这种不确定性完全是一种量子效应 。 通过测量某些量子系统的可观察量来获取随机数,它的随机性是由量子力学理论保证的,是内在的,不受外物控制的,具有真正的随机性、不可预知性和不可重现性 。
量子真随机数发生器采用高速脉冲激光器作为光源,最大可以提供1000MHz的光脉冲频率,采用Faraday-Michelson延时环结构,该结构通过BS将入射光分成两路,两路光的光程不同,一路走长臂,一路走短臂,通过长臂和短臂末端的法拉第镜将两路光分别反射回去,并在出口处形成相位干涉,经PIN管进行采样后形成随机脉冲信号,最后通过ADC器件对随机脉冲信号的幅度进行AD转换,最后再经过数据后处理操作得到真随机数的0、1序列 。
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设备形态上采用PCIe接口,方便集成到计算机中,使用灵活方便,并且具有很好的扩展性和升级优化空间 。
三、系统应用
该系统适于高密级信息的无线传输,可用于军队、公安、特警等群体的重大军事或隐蔽行动 。
(一)机动
在部队机动途中,4G移动视频终端可配置在指挥车辆,在建设有4G基站的路段使用,作为卫星机动通信的备份或补盲手段 。 指挥员可通过该系统对各下属单位进行指挥管控,掌握部队实时机动信息,发布指令,组织作战筹划 。
(二)宿营
在部队驻停或宿营时,该系统可由车上转入野战帐篷,用于异地联动指挥筹划,也可由单兵携带前出预警,作为警戒防御手段之一 。 如宿营地无4G信号覆盖的区域,可利用4G移动基站或宽带自组网电台作为备份或补盲手段,形成覆盖宿营区域的专用网络 。
(三)作战
【加密|基于量子加密的移动视频指挥系统建设及应用】在渡海登岛作战行动中,可将全系统转移至舰载指挥所,各舰载指挥所使用宽带自组网电台作为组网手段,使用移动视频指挥终端组织视频指挥协同,作为卫星通信的备份手段之一 。 (福建厦门 王斌 张正炎 韩丙亮)
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