本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種水下通信的方法及系統(tǒng)、一種水下自由航行器。

背景技術(shù)：

隨著對海洋資源的開發(fā)，水下通信應(yīng)用越來越多。例如：通過水下傳感器等水下節(jié)點采集水下的溫度、密度、鹽度、酸度等數(shù)據(jù)，利用水下通信傳輸這些數(shù)據(jù)。

現(xiàn)有技術(shù)中，水下通信主要是通過無線電磁波來實現(xiàn)，水下通信的各個設(shè)備之間在進行數(shù)據(jù)傳輸時，主要是利用RSA算法、DES(Data Encryption Standard，數(shù)據(jù)加密標準)算法等傳統(tǒng)加密算法進行加密。這些加密算法的密鑰如果被泄露，各個設(shè)備之間的傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就容易被竊取，而且，密鑰被泄露后也無法察覺?？傊F(xiàn)有技術(shù)中的水下通信的安全性較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的方法及系統(tǒng)、一種水下自由航行器，能夠提高通信的安全性。

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的方法，包括：

預(yù)先與水面基站建立量子通信信道，還包括：

通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰；

獲取待傳輸數(shù)據(jù)；

利用所述量子密鑰加密所述待傳輸數(shù)據(jù)；

將加密后的所述待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給所述水面基站。

進一步地，所述通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰，包括：

通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子比特流，所述量子比特流包括預(yù)設(shè)數(shù)量個量子比特；

根據(jù)所述量子比特流，確定所述量子密鑰。

進一步地，該方法進一步包括：預(yù)先保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述獲取待傳輸數(shù)據(jù)，包括：

接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，解密出所述待傳輸數(shù)據(jù)。

進一步地，所述預(yù)先與水面基站建立量子通信信道，包括：

根據(jù)第一量子比特與所述水面基站的第二量子比特構(gòu)建一對糾纏的量子比特；

所述通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰，包括：

獲取所述水面基站對所述第一量子比特、所述第二量子比特和第三量子比特構(gòu)成的量子態(tài)進行bell基測量的測量信息；

根據(jù)所述測量信息，確定所述量子密鑰。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種水下自由航行器，包括：

建立單元，用于與水面基站建立量子通信信道；

密鑰獲取單元，用于通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰；

數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取待傳輸數(shù)據(jù)；

加密單元，用于利用所述量子密鑰加密所述待傳輸數(shù)據(jù)；

發(fā)送單元，用于將加密后的所述待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給所述水面基站。

進一步地，所述密鑰獲取單元，用于通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子比特流，所述量子比特流包括預(yù)設(shè)數(shù)量個量子比特，根據(jù)所述量子比特流，確定所述量子密鑰。

進一步地，該水下自由航行器進一步包括：保存單元，用于保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述數(shù)據(jù)獲取單元，包括：

接收子單元，用于接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

節(jié)點密鑰確定子單元，用于確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

解密子單元，用于利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，解密出所述待傳輸數(shù)據(jù)。

進一步地，所述建立單元，用于根據(jù)所述水下自由航行器的第一量子比特與所述水面基站的第二量子比特構(gòu)建一對糾纏的量子比特；

所述密鑰獲取單元，包括：

獲取子單元，用于獲取所述水面基站對所述第一量子比特、所述第二量子比特和第三量子比特構(gòu)成的量子態(tài)進行bell基測量的測量信息；

量子密鑰確定子單元，用于根據(jù)所述測量信息，確定所述量子密鑰。

第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的系統(tǒng)，包括：

至少一個如第二方面中任一所述水下自由航行器和水面基站；

每個所述水下自由航行器與所述水面基站相連；

所述水面基站，用于通過預(yù)先建立的量子通信信道共享量子密鑰，接收所述水下自由航行器發(fā)來利用所述量子密鑰加密后的待傳輸數(shù)據(jù)，利用所述量子密鑰解密后，獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。

進一步地，該系統(tǒng)，進一步包括：至少一個水下節(jié)點；

所述水下自由航行器，進一步包括：保存單元，用于保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述水下自由航行器中的數(shù)據(jù)獲取單元，包括：

接收子單元，用于接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

節(jié)點密鑰確定子單元，用于確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

解密子單元，用于利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)；

所述水下節(jié)點，用于獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)，對所述待傳輸數(shù)據(jù)進行加密生成所述密文，將所述密文以聲波的形式發(fā)送給所述水下自由航行器。

在本發(fā)明實施例中，通過量子通信信道獲取量子密鑰，通過量子密鑰來加密待傳輸數(shù)據(jù)，量子密鑰在量子通信信道中傳輸?shù)倪^程中，量子密鑰通過量子狀態(tài)來標記，如果該傳輸過程被竊聽，就會擾動量子狀態(tài)，這樣量子通信信道的兩端就會發(fā)覺被竊聽，只需舍棄該量子密鑰，即可保證量子密鑰的竊取，進而提高了通信的安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明一實施例提供的一種水下通信的方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一實施例提供的另一種水下通信的方法的流程圖；

圖3是本發(fā)明一實施例提供的一種水下自由航行器的示意圖；

圖4是本發(fā)明一實施例提供的另一種水下自由航行器的示意圖；

圖5是本發(fā)明一實施例提供的一種水下通信的系統(tǒng)的的示意圖；

圖6是本發(fā)明一實施例提供的另一種水下通信的系統(tǒng)的的示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例，基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的方法，該方法可以包括以下步驟：

步驟101：預(yù)先與水面基站建立量子通信信道；

步驟102：通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰；

步驟103：獲取待傳輸數(shù)據(jù)；

步驟104：利用所述量子密鑰加密所述待傳輸數(shù)據(jù)；

步驟105：將加密后的所述待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給所述水面基站。

在本發(fā)明實施例中，通過量子通信信道獲取量子密鑰，通過量子密鑰來加密待傳輸數(shù)據(jù)，量子密鑰在量子通信信道中傳輸?shù)倪^程中，量子密鑰通過量子狀態(tài)來標記，如果該傳輸過程被竊聽，就會擾動量子狀態(tài)，這樣量子通信信道的兩端就會發(fā)覺被竊聽，只需舍棄該量子密鑰，即可保證量子密鑰的竊取，進而提高了通信的安全性。

在本發(fā)明一實施例中，所述通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰，包括：

通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子比特流，所述量子比特流包括預(yù)設(shè)數(shù)量個量子比特；

根據(jù)所述量子比特流，確定所述量子密鑰。

在本發(fā)明實施例中，通過量子比特流中的各個量子比特的狀態(tài)來傳遞量子密鑰，使得量子密鑰更加安全，當量子密鑰被竊取時，可以及時發(fā)現(xiàn)，進而利用其他量子密鑰進行加密待傳輸數(shù)據(jù)，保證了通信的安全性。

舉例來說，預(yù)設(shè)數(shù)量可以是64。

在本發(fā)明一實施例中，該方法進一步包括：預(yù)先保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述獲取待傳輸數(shù)據(jù)，包括：

接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明實施例中，待傳輸數(shù)據(jù)可以來自水下節(jié)點。水下節(jié)點通過聲波的形式來傳輸密文，由于聲波在水中的衰減較小，且聲波在水中的傳播速度比較穩(wěn)定，能夠保證信息傳遞的質(zhì)量。

另外，各個水下節(jié)點的密鑰可以是互不相同的，這樣，當其中一個水下節(jié)點的密鑰被竊取后，不會對其他的水下節(jié)點造成危害，其他的水下節(jié)點仍然可以安全地傳輸數(shù)據(jù)。水下節(jié)點在加密時，可以通過對稱加密來實現(xiàn)，這樣可以提高信息處理的速度。

在本發(fā)明一實施例中，預(yù)先與水面基站建立量子通信信道，包括：

根據(jù)第一量子比特與所述水面基站的第二量子比特構(gòu)建一對糾纏的量子比特；

所述通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰，包括：

獲取所述水面基站對所述第一量子比特、所述第二量子比特和第三量子比特構(gòu)成的量子態(tài)進行bell基測量的測量信息；

根據(jù)所述測量信息，確定所述量子密鑰。

在本發(fā)明實施例中，水面基站設(shè)置有第二量子比特和第三量子比特，第一量子比特和第二量子比特構(gòu)成一對糾纏的量子比特，結(jié)合第三量子比特構(gòu)成量子態(tài)，水面基站對該量子態(tài)進行bell基測量，獲得測量信息。

如圖2所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的方法，該方法可以包括以下步驟：

步驟201：預(yù)先保存每個水下節(jié)點的密鑰。

具體地，可以預(yù)先設(shè)置密鑰庫，將每個水下節(jié)點的密鑰保存到密鑰庫中。

這里的密鑰可以是64位的。

步驟202：預(yù)先與水面基站建立量子通信信道。

具體地，根據(jù)第一量子比特與水面基站的第二量子比特構(gòu)建一對糾纏的量子比特。

當然隨著傳遞的信息量的需要可以構(gòu)建多對糾纏的量子比特，進而可以傳遞更多的信息。例如可以構(gòu)建64或128對糾纏的量子比特。

步驟203：通過量子通信信道獲取水面基站共享的量子密鑰。

具體地，獲取水面基站測量對第二量子比特和第三量子比特進行bell基測量的測量信息；

根據(jù)測量信息，確定量子密鑰。

步驟204：接收水下節(jié)點A以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文。

具體地，水下節(jié)點A以本身的密鑰加密待傳輸數(shù)據(jù)，生成密文。

步驟205：確定發(fā)來密文的水下節(jié)點A的密鑰。

步驟206：利用發(fā)來密文的水下節(jié)點的密鑰解密密文，解密出待傳輸數(shù)據(jù)。

具體地，水下節(jié)點利用對稱加密算法進行加密，這里實現(xiàn)與加密的密鑰相同的密鑰進行解密。

步驟207：利用量子密鑰加密待傳輸數(shù)據(jù)。

步驟208：將加密后的待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給水面基站。

具體地，可以以聲波的形式發(fā)送加密后的待傳輸數(shù)據(jù)，也可以通過量子通信信道發(fā)送待傳輸數(shù)據(jù)。

如圖3所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下自由航行器，包括：

建立單元301，用于與水面基站建立量子通信信道；

密鑰獲取單元302，用于通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子密鑰；

數(shù)據(jù)獲取單元303，用于獲取待傳輸數(shù)據(jù)；

加密單元304，用于利用所述量子密鑰加密所述待傳輸數(shù)據(jù)；

發(fā)送單元305，用于將加密后的所述待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給所述水面基站。

在本發(fā)明一實施例中，所述密鑰獲取單元，用于通過所述量子通信信道獲取所述水面基站共享的量子比特流，所述量子比特流包括預(yù)設(shè)數(shù)量個量子比特，根據(jù)所述量子比特流，確定所述量子密鑰。

如圖4所示，在本發(fā)明一實施例中，該水下自由航行器進一步包括：保存單元401，用于保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述數(shù)據(jù)獲取單元303，包括：

接收子單元3031，用于接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

節(jié)點密鑰確定子單元3032，用于確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

解密子單元3033，用于利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，解密出所述待傳輸數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明一實施例中，所述建立單元，用于根據(jù)所述水下自由航行器的第一量子比特與所述水面基站的第二量子比特構(gòu)建一對糾纏的量子比特；

所述密鑰獲取單元，包括：

獲取子單元，用于獲取所述水面基站對所述第一量子比特、所述第二量子比特和第三量子比特構(gòu)成的量子態(tài)進行bell基測量的測量信息；

量子密鑰確定子單元，用于根據(jù)所述測量信息，確定所述量子密鑰。

具體地，水面基站可以以聲波的形式將策略信息發(fā)送給水下自由航行器。

具體地，第一量子比特c、第二量子比特b和第三量子a比特構(gòu)成的量子態(tài)可以為：

其中，α和β滿足|α|²+|β|²＝1。

當測量信息是|Φ⁺>_ab時，水下自由航行器利用I變換獲得水面基站傳輸過來的量子信息；當測量信息是|Φ^->_ab時，水下自由航行器利用Z變換獲得水面基站傳輸過來的量子信息；當測量信息是|Ψ⁺>_ab時，水下自由航行器利用X變換獲得水面基站傳輸過來的量子信息；當測量信息是|Ψ^->_ab時，水下自由航行器利用-iY變換獲得水面基站傳輸過來的量子信息。然后，根據(jù)量子信息確定量子密鑰。

其中，在本發(fā)明一實施例中，

本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的系統(tǒng)，包括：

至少一個本發(fā)明實施例中任一所述水下自由航行器和水面基站；

每個所述水下自由航行器與所述水面基站相連；

所述水面基站，用于通過預(yù)先建立的量子通信信道共享量子密鑰，接收所述水下自由航行器發(fā)來利用所述量子密鑰加密后的待傳輸數(shù)據(jù)，利用所述量子密鑰解密后，獲得所述待傳輸數(shù)據(jù)。

如圖5所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的系統(tǒng)，包括：

三個本發(fā)明實施例中任一水下自由航行器501和水面基站502；

每個所述水下自由航行器501與所述水面基站502相連。

在本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)進一步包括：至少一個水下節(jié)點；

所述水下自由航行器，進一步包括：保存單元，用于保存每個水下節(jié)點的密鑰；

所述水下自由航行器中的數(shù)據(jù)獲取單元，包括：

接收子單元，用于接收任一所述水下節(jié)點以聲波的形式發(fā)來的經(jīng)過加密的密文；

節(jié)點密鑰確定子單元，用于確定發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰；

解密子單元，用于利用發(fā)來所述密文的所述水下節(jié)點的密鑰解密所述密文，獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)；

所述水下節(jié)點，用于獲取所述待傳輸數(shù)據(jù)，對所述待傳輸數(shù)據(jù)進行加密生成所述密文，將所述密文以聲波的形式發(fā)送給所述水下自由航行器。

如圖6所示，本發(fā)明實施例提供了一種水下通信的系統(tǒng)，包括：

三個本發(fā)明實施例中任一水下自由航行器501和水面基站502；

每個所述水下自由航行器501與所述水面基站502相連；

每個水下自由航行器501與三個水下節(jié)點601相連。

在本發(fā)明實施例中，水下節(jié)點可以是水下傳感器。水下節(jié)點可以采集水中的溫度、密度、鹽度、酸度等數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以作為待傳輸數(shù)據(jù)上傳給水下自由航行器。

在本發(fā)明實施例中，在水面基站與水下自由航行器之間，采用量子隱形傳態(tài)實現(xiàn)兩者之間共享量子密鑰，利用糾纏關(guān)聯(lián)空間非定域性保證水面基站與水下自由航行器之間通信信息安全性。在水下節(jié)點到水下自由航行器之間，采用對稱加密算法實現(xiàn)兩者之間信息的加密傳輸，利用對稱加密快捷的優(yōu)點提高其通信信息效率。

在本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)還可以包括岸上基站等，水面基站可以與岸上基站進行通信。水面基站可以將獲得的待傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送給岸上基站。

在本發(fā)明實施例中，水下節(jié)點可以通過以下幾種方式布局：

第一種方式：水下節(jié)點部署在確定位置，無法移動。

第二種方式：水下節(jié)點錨在海底，可以有限區(qū)域的活動。

第三種方式：水下節(jié)點能夠懸浮在水中不同深度。

第四種方式：水下節(jié)點相對靜止，水下自由航行器可以在較大區(qū)域內(nèi)活動。

本發(fā)明實施例既考慮水下聲波通信的要求，具備較好的傳感器布放策略,滿足水下節(jié)點獲得最佳感知效果和通信覆蓋率的需求，又考慮量子通信的要求，能實施量子隱形傳態(tài)的通信，水面基站、水下自由航行器能實現(xiàn)對量子態(tài)的發(fā)送、測量。其中，水面基站可以為可信方。

在本發(fā)明實施例中，該系統(tǒng)可以包括至少一個簇，每個簇由簇主節(jié)點、簇從節(jié)點組成。其中，簇主節(jié)點由能量充足、計算能力強的水下自由航行器擔當，簇從節(jié)點由水下節(jié)點擔任。每個簇主節(jié)點與同一個簇中的簇從節(jié)點可以進行交互。另外，每個水下節(jié)點至少被1個鄰居水下節(jié)點所探測到，水下節(jié)點之間能通過多跳模式互相聲學通信，水下節(jié)點之間通信損耗與距離、頻率等均有關(guān)系。在本發(fā)明實施例中，可以隨機投放大量的水下節(jié)點(包括冗余節(jié)點)。具體地，該系統(tǒng)可以包括3個簇，每個簇中包括1個水下自由航行器和7個水下節(jié)點。

在本發(fā)明實施例中，水下自由航行器還可以用于量子糾纏態(tài)的制備，路由的生成、維護、信道分配等等。其中，量子密鑰可以是水下自由航行器在下水之前獲取的。

在本發(fā)明實施例中，水下節(jié)點用于數(shù)據(jù)的采集和上傳。水下節(jié)點中的密鑰可以是水面基站在水下節(jié)點下水之前預(yù)先放置的分組密碼，該分組密碼可以是64位的。

在本發(fā)明實施例中，水下自由航行器還用于生成水下網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)。

具體地，水下自由航行器，利用自身攜帶的垂直收發(fā)器、水平收發(fā)器發(fā)送加密的廣播信息，告知水下節(jié)點啟動，并準備生成通信網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)。水下節(jié)點收到廣播信息后，根據(jù)事先與水面基站共享的密鑰解密，并用密鑰加密響應(yīng)信息，其中包含水下節(jié)點的標識，及水下節(jié)點之間的相對深度與距離、能量的數(shù)值等，將響應(yīng)信息廣播給水下自由航行器。水下自由航行器接受并解密響應(yīng)信息，構(gòu)建路由表，該路由表包含周圍水下節(jié)點的信息。水下自由航行器如果解密響應(yīng)信息錯誤，將該響應(yīng)信息對應(yīng)的水下節(jié)點列入黑名單；水下自由航行器如果解密響應(yīng)信息成功，則向該水下節(jié)點回復(fù)應(yīng)答信息，并攜帶一個偽隨機數(shù)。

水下節(jié)點接收應(yīng)答信息和偽隨機數(shù)后，利用自身的密鑰和偽隨機數(shù)，對其采集到的待傳輸數(shù)據(jù)進行分組加密，得到密文。水下節(jié)點與水下自由航行器的通信是聲信號，水下節(jié)點以聲波的形式將密文發(fā)送給水下自由航行器，水下自由航行器收到密文后，進行逆向解密，解密出待傳輸數(shù)據(jù)。

本發(fā)明實施例提供了一種可讀介質(zhì)，包括執(zhí)行指令，當存儲控制器的處理器執(zhí)行所述執(zhí)行指令時，所述存儲控制器執(zhí)行本發(fā)明實施例中任意一種水下通信的方法。

本發(fā)明實施例提供了一種存儲控制器，包括：處理器、存儲器和總線；

所述存儲器用于存儲執(zhí)行指令，所述處理器與所述存儲器通過所述總線連接，當所述存儲控制器運行時，所述處理器執(zhí)行所述存儲器存儲的所述執(zhí)行指令，以使所述存儲控制器執(zhí)行本發(fā)明實施例中任意一種水下通信的方法。

上述裝置內(nèi)的各單元之間的信息交互、執(zhí)行過程等內(nèi)容，由于與本發(fā)明方法實施例基于同一構(gòu)思，具體內(nèi)容可參見本發(fā)明方法實施例中的敘述，此處不再贅述。

本發(fā)明各個實施例至少具有如下有益效果：

1、在本發(fā)明實施例中，通過量子通信信道獲取量子密鑰，通過量子密鑰來加密待傳輸數(shù)據(jù)，量子密鑰在量子通信信道中傳輸?shù)倪^程中，量子密鑰通過量子狀態(tài)來標記，如果該傳輸過程被竊聽，就會擾動量子狀態(tài)，這樣量子通信信道的兩端就會發(fā)覺被竊聽，只需舍棄該量子密鑰，即可保證量子密鑰的竊取，進而提高了通信的安全性。

2、在本發(fā)明實施例中，水下節(jié)點通過聲波的形式來傳輸密文，由于聲波在水中的衰減較小，且聲波在水中的傳播速度比較穩(wěn)定，能夠保證信息傳遞的質(zhì)量。

3、在本發(fā)明實施例中，在水面基站與水下自由航行器之間，采用量子隱形傳態(tài)實現(xiàn)兩者之間共享量子密鑰，利用糾纏關(guān)聯(lián)空間非定域性保證水面基站與水下自由航行器之間通信信息安全性。在水下節(jié)點到水下自由航行器之間，采用對稱加密算法實現(xiàn)兩者之間信息的加密傳輸，利用對稱加密快捷的優(yōu)點提高其通信信息效率。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個〃〃〃〃〃〃”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同因素。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解：實現(xiàn)上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關(guān)的硬件來完成，前述的程序可以存儲在計算機可讀取的存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質(zhì)包括：ROM、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)中。

最后需要說明的是：以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。