基于SDN的量子密码通信网络设计与研究

发布时间：2024-04-06 22:52

　　软件定义网络(SDN)采用OpenFlow技术分离网络设备的数据平面和控制平面,实现灵活控制网络资源的目的。基于此,设计了量子密码通信网络模型,实现灵活控制密码通信网络整体量子密匙资源,确保了信息的安全传输。此外,提出了综合到端可用密匙和跳数的路由算法,提高了QKD生成密匙的有效利用率。由测试结果可知,通过基于SDN的量子密码通信网络及路由算法,可提高量子密匙资源利用率,提高网络性能。

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【部分图文】：

图1传统SDN体系结构

传统网络结构设计中，SDN体系由应用层、控制层及基础设施层构成，如图1所示。由于网络拓扑结构未知，大部分算法仅能满足局部最优，难以获得全局最优解NP。由于RIP算法基于跳数，若量子通讯网络采用该算法，系统将选取跳数最少路由作为最优路由，将导致短时间内耗尽链路密匙，致使整个网络无法....

图2分层模型体系结构

基于SDN的量子密码通信网络模型的应答层由量子层和中间层构成，如图2所示。文中参考量子密匙分配模块对量子层进行设计，通过量子密匙分配协议生成密匙。由于目前技术尚未支持控制器与量子密匙分配模块直接通信，因此文中通过由OpenFlowAgent(OFA）及量子密匙储存层构成的中间层进....

图3通信过程图

密匙管理层、OFA层、密匙储存层及量子层间通信过程如图3所示。密匙储存层中密匙信息经OFA层封装于分组并上传与密匙管理层。密匙管理层根据密匙状态选择全局最优路由，并将路由信息传送与OFA，通过网络路由完成端到端的通信。MiniNet作为网络模式器，由交换机、虚拟终端节点、路由器组....

图4网络拓扑图

MiniNet作为网络模式器，由交换机、虚拟终端节点、路由器组成，其轻量级虚拟化技术与真实网络相差极小，非常适用于SDN应用程序，因此文中网络拓扑通过MiniNet生成[7]。仿真模型控制器选取易用性及稳定性较高的主流SDN控制器，通过以上两个软件，在Linux系统搭建仿真平台，....

本文编号：3947283