通过光纤进行集成加密和通信的实验演示
Zekun Niu1, Yunhao Xie1, Guozhi Xu1
1Department of Electronic Engineering, State Key Laboratory of Photonics and Communications, School of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
National science review
|June 13, 2025
概括
本研究介绍了安全光纤网络的综合加密和通信 (IEAC) 框架. 这种新的深度学习方法实现了1 Tb/s的传输速度,同时确保了强大的数据安全性,防止窃听.
科学领域:
- 光学通信是指光学通信.
- 网络安全 网络安全
- 人工智能的人工智能
背景情况:
- 大数据和人工智能的扩散需要提高高容量光纤网络的安全性.
- 现有的安全通信方法往往会损害传输性能.
- 保护敏感数据和确保全球网络中的隐私是一个关键的挑战.
研究的目的:
- 为光纤网络提出一个综合加密和通信 (IEAC) 框架.
- 为了最大限度地提高合法用户的相互信息 (MI),同时最大限度地减少窃听者.
- 为了实现高容量的传输速率与强大的安全性.
主要方法:
- 开发了一个端到端的深度学习框架.
- 实现了一个随机选择的几何星座塑造方案,用于同时加密和传输优化.
- 使用了26通道,3.9THz带宽,全C波段波长分割复杂化 (WDM) 配置.
主要成果:
- 在1200公里的光纤链路上实现了每秒1特拉比特 (Tb/s) 的单通道传输速率.
- 窃听者的相互信息 (MI) 减少到每符号低于0.2位 (与4.0附近的常规值相比).
- 展示了一个可扩展和有前途的解决方案,用于安全的高吞吐量数据传输.
结论:
- 该IEAC框架有效地将高容量通信与强大的安全性集成在一起.
- 支持深度学习的星座塑造优化了加密和传输质量.
- 这种方法解决了人工智能时代对安全数据处理的日益增长的需求.
