面向QKD网络拓扑结构易变性的路由协议研究

发布时间：2024-02-01 11:22

　　因为量子密钥分发(Quantum Key Distribution,QKD)技术在理论上可以提供无条件安全性,受到了世界各国的广泛关注。通过三十几年的发展,QKD技术日益成熟并开始逐步实用化。但目前常用的QKD技术仅直接支持点对点的量子密钥生成与分发,因此QKD网络化成为推动QKD发展和扩大QKD应用范围必须解决的重要问题,其中QKD路由协议的设计与优化是QKD网络化的核心问题之一。与经典网络相比,QKD网络具有拓扑结构易变性的特点,本论文面向这一特点对QKD路由协议进行了系统的研究,主要研究内容如下:(1)为了针对QKD网络的拓扑结构易变性所导致网络性能的变化进行衡量,在本文中提出了路径切换时间这一评测指标。结合经典网络中的数据包送达率以及路由代价构成了针对QKD网络拓扑结构易变性的新的评价体系。(2)为了增强路由协议对QKD网络拓扑结构的易变性的适应能力,本文基于具有链路状态感知功能的无线自组网按需平面距离向量路由协议(Ad hoc On-Demand Distance Vector Routing,AODV)和目的节点序列距离矢量协议(Destination-Sequenced ...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-2光开关组网示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-8-2.1.2光开关在使用光开关[40]作为中继器件的QKD网络中，当通过量子信道传递量子信号时，网络中的节点将被赋予一些经典的光学功能，比如：分束、切换、多路复用和多路分解等。使用这种光开关的QKD通信方式，打破了传统的QKD点到点的通信限制，实....

图2-3量子中继原理示意图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-因此，由量子中继器构成节点的量子网络可以称为“全”量子网络。在这样的全量子网络上，也无需信任网络节点，具有无条件的安全性。使用量子中继进行组网的主要原理就是，可以将网络中两个通信节点之间的信道分为n小段，然后针对每一个小段建立相应的纠缠态。在两....

图3-6链路e3密钥监控图

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-24-图3-6链路e3密钥监控图关于链路状态感知的路由技术，在经典的领域中也有所研究。比如在同样具有网络拓扑结构易变性的无线自组网络中的AODV和DSDV协议等。主要通过定期动态更新路由信息或者间隔性发送路由感知包进行链路状态感知。使用链路状态感知....

图4-7广播路由表格式示例

哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-32-网络中各节点保存一张路由表节点周期性广播由本地密钥加密的路由表信息停止转发路由信息使用本地密钥对路由信息重新加密后转发网络中节点收到路由信息后，先解析其QKD报头，并对路由信息进行解密后进行更新路由信息与本节点路由表中信息相同序列号不同：选择....

本文编号：3892030