引用本文:
陆旭,刘世民,刘翔,等:量子密钥分发光网络体系结构与接口机制[J]. 光通信技术,2019,43(10):36-40.
陆 旭1,刘世民1,刘 翔2,曹 原2,朱继阳1,郁小松2,赵永利2,张梓平3*
(1. 国网内蒙古东部电力有限公司 信息通信分公司,呼和浩特 010020;2. 北京邮电大学 信息光子学与光通信国家重点实验室,北京 100876;3. 全球能源互联网研究院有限公司 电力通信网络技术实验室,北京 102209)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:为了给将来量子密钥分发(QKD)网络的实际建设提供理论支持,依据QKD网络的实际功能组成重点分析了其功能模型,借助分层网络的思想规范了其接口机制,进而通过引入软件定义网络技术提出了一种集中管控的QKD发网络体系结构并给出了它的工作流程,最后通过实际搭建QKD网络模型实现了QKD网络上节点间的QKD功能,验证了提出的QKD网络体系结构与接口机制的可行性。
关键词:量子密钥分发;网络结构;集中控制;网络接口
中图分类号:TN915 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2019)09-0036-05
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2019.10.008
0 引言
针对量子保密通信的网络化应用进行相关技术研究已经成为量子保密通信领域的研究热点。国内外许多学者对此提出了各种量子密钥分发(QKD)[1]网络模型,例如英国Bristol大学的A. Aguado等人[2]从电信运营商、设备制造商和应用研究与开发的角度探讨了软件定义网络(SDN)对QKD实际部署的影响,提出了一种通用的量子感知SDN架构,将其分成应用层、控制管理层和基础设备层[3]。国防科技大学的Wanrong Yu等人也针对于QKD网络中网络层协议面临资源消耗过高导致的随机路由和复杂网络管理的双重困难,提出了一种三层网络模型,并介绍了每一层次中的关键功能模块[4,5]。
本研究重点探究QKD功能网络化给传统网络体系所带来的逻辑上的改变,提出一种集中管控的QKD网络体系结构。
3 结束语
本研究基于点对点量子密钥生成、量子密钥池和网络集中管控等技术背景,分析了QKD网络体系功能模型,规范了QKD网络各层次间的接口机制,给出了一种集中管控的QKD网络体系结构及其工作流程,最后通过搭建量子密钥分发网络模型完成了QKD网络上节点间的QKD功能,验证了本文提出的QKD光网络体系结构与接口机制的可行性。与无安全保护的传统网络和其它形态的量子保密网络相比,本文所做的工作能够提供对密钥和加密业务服务质量变化需求的实时响应,提供具有保障的端到端QKD连接,为未来QKD网络的实际建设提供理论支持。