【摘 要】
:
随着通信技术的不断发展及互联网应用的普及,信息安全在军事、政务、金融等各个领域受到人们的广泛关注。各国对于网络信息安全的投入逐渐加大,而量子密钥分发技术作为量子通信领域的支撑性技术,也经历了从理论研究到实际应用的发展变革,量子密钥分发网络组网技术方案也逐渐推向产业化。此前,QKD网络中一直缺少安全有效的集中式密钥资源分配方案对其进行资源调度和统一的管控,随着软件定义技术被应用于量子密钥分发网络组网
论文部分内容阅读
随着通信技术的不断发展及互联网应用的普及,信息安全在军事、政务、金融等各个领域受到人们的广泛关注。各国对于网络信息安全的投入逐渐加大,而量子密钥分发技术作为量子通信领域的支撑性技术,也经历了从理论研究到实际应用的发展变革,量子密钥分发网络组网技术方案也逐渐推向产业化。此前,QKD网络中一直缺少安全有效的集中式密钥资源分配方案对其进行资源调度和统一的管控,随着软件定义技术被应用于量子密钥分发网络组网研究中,QKD网络结构的优化问题出现了突破点,其生存性问题也得到了广泛关注。如何基于整体架构角度在网络异构资源高效调度的前提下实现对量子密钥分发过程的保护和网络故障的高效响应及恢复是软件定义量子密钥分发网络(Software Defined-Quantum Key Distribution Network,SD-QKDN)生存性研究的重点。本文立足于软件定义量子密钥分发网络的生存性需求,从研究组网架构,关键技术,保护和恢复策略等方面着手攻克面向SD-QKDN中密钥业务的生存性机制及异构资源优化调度等问题。主要完成的工作和创新点如下:一、针对SD-QKDN中各层功能组成,集中管理和控制等问题,研究了其网络架构和节点模型,调研了 SD-QKDN架构下关键流程的相关标准,并深入研究了此架构下的路由与资源分配等关键技术,为解决SD-QKDN的生存性问题奠定了基础。二、围绕SD-QKDN中密钥业务的快速恢复和抗故障风险需求,提出了时分复用QKD网络中时隙资源描述模型,并构建了综合考虑资源优化与密钥更新的工作路径和保护路径的路由,波长,时隙及密钥资源分配(RWTKA)算法,设计了针对基于共享备份路径保护(Shared Backup Path Protection,SBPP)的预置资源保护方案及该方案在SD-QKDN架构下应用的保护机制流程。仿真结果显示,该算法可以在保障密钥分发过程的前提下实现较高效的资源利用。例如,在仿真案例中,与专享保护的保护方案相比,该算法在同等条件密钥分发成功率最多可提高18%,时隙和密钥两种资源利用率最高分别可提升10%和5%,实现了快速恢复和资源高效利用的网络保护方式。三、针对SD-QKDN中故障时延容忍度较高的密钥业务,提出了描述QKD网络密钥资源的动态密钥池模型,构建了基于密钥感知的多路径避障路由规划算法,设计了基于业务路径分类的差异化故障后恢复策略及该策略在SD-QKDN架构中应用的恢复机制流程。仿真结果显示,该算法相对于传统单路径重路由的恢复方案可获得更高的恢复率和资源利用率。例如,在仿真案例中,当本文提出的算法密钥恢复率达到90%的情况下,该算法与单路径恢复算法间的恢复率最高差值为13%,而资源利用率增益最高可达7%,实现了更适应量子密钥分发网络资源特性的网络恢复方案。
其他文献
随着互联网技术、通信技术和人工智能的不断发展,车辆智能化水平不断提高。目前一些辅助驾驶系统已经商用,自动驾驶系统的相关研究也不断趋于完善。对于辅助或自动驾驶系统,都需要车辆基于感知的数据信息,对驾驶环境中其它车辆的未来轨迹做出预测;另一方面,在网联汽车场景中,车辆会不断向云端上报自己的实时位置,基于此云端网络可以对车辆轨迹做出预测并提供给需求车辆。然而目前轨迹预测精度不能满足辅助或自动驾驶车辆的需
随着传感器网络技术、通信技术和定位技术的发展与日臻成熟,采集到的时空大数据相比于传统数据有着覆盖面广、时空分辨率高、成本低廉等优势。城镇化进程中城市人口增多导致城区中出现突发事件例如车祸、集会等的概率增加,如果得不到及时的侦测和做出应对措施有可能会产生交通堵塞等严重后果。而利用时空大数据进行实时的城市功能分区识别以及异常检测的技术,不仅可以帮助政府更好地对城市用地进行规划管理,还可以帮助维护城区治
微动损伤直接威胁到机械装备在全寿命服役周期内的可操作性与可靠性,降低或抑制微动损伤有效的方法有:表面机械强化、表面热处理、表面润滑等,目前,最常用的方法是在界面上镀固体薄膜或引入流体润滑来实现防护。其中应用最为广泛的固体润滑材料是碳基材料和过渡金属硫化合物。因此,对类金刚石碳基(DLC)薄膜和二硫化钼(MoS_2)薄膜的微动磨损特性和微动损伤机理的研究必不可少,这不仅可以丰富薄膜的微动理论研究,也
随着web技术的发展和大量应用,CSS作为web技术的三大核心之一,由于其特殊的层叠机制和缺少统一的管理规范,大量的样式存在冗余。在当前用户体验至上的时代背景下,如何更有效便捷的精简CSS样式,提高网页加载速度,就成了迫在眉睫的研究课题。已有的解决方案要么是只聚焦在对CSS本身语义声明上的重复,能精简的体积十分有限,要么是基于静态字符串匹配的精简方案,容易漏掉JavaScript动态生成的样式造成
《金色笔记》被公认为是英国当代女作家多丽丝·莱辛的代表作,奠定了其在西方文坛的地位。该书形式独特,内容丰富是一部宏伟著作,但是国内却鲜有学者对《金色笔记》的不同译
铝合金由于其质量轻、耐蚀性好的特点被广泛的应用在汽车轻量化制造的过程中。激光焊接焊接焊缝成型好,焊接质量高,而远程激光焊接由于其效率高、灵活性好、非接触的特点,在工业制造中具有较好的应用前景。然而,铝合金由于其导热快、表面张力小、含有大量活性元素等特点,在激光焊接的过程中会产生各种缺陷,匙孔型气孔是铝合金在激光焊接过程中主要的焊接缺陷之一。匙孔型气孔的存在会大大降低接头的力学性能,其不规则的形状诱
从古至今,人们探索信息传送的脚步就从未停歇,在互联网诞生之后,通过互联网进行信息的传递和大数据的传播逐渐变为主流。但是随着人类社会的不断发展与进步,传统的互联网模式已无法满足现如今高速发展社会的需求,还需要提供一种覆盖更广泛的数据传输方式,卫星互联网的概念由此诞生。卫星互联网的卫星既可以提供接入功能,又可以提供中继转发功能。星载交换机作为卫星互联网的核心技术之一,需要兼容所有数据通信场景。其中卫星
人类在不断实践中寻找幸福、创造幸福生活,把获得幸福作为追求的永恒目标。马克思恩格斯的幸福理论指出,幸福源于人民对现实生活的需求,在物质生活的需求得到满足时,即基本的生存需要得到满足后,人民会致力于追求更高境界的美好生活需要。在这个过程中,调动人的积极主动性和创造力,发挥人本身的力量,创造更多的价值,从而获得更积极的幸福体验。这是人类在实践中不断追求全面发展的过程,也是人类为了获得幸福不断努力的必然
整体桥中台后土压力值在温度循环作用下会发生较大变化,这种季节性侧向土压力的变化在每次温度循环后会持续增大,其实际所受水平土压力可能远大于桥台设计土压力值,并使桥台的桩基产生累积和残余变形。为此,许多学者提出在台后填入如EPS等弹性填料这一措施来减少或者控制膨胀循环过程中产生的台后土压力。不过,在台后埋设EPS等对如何减小台后土压力,EPS对台后土压力的分布规律有何影响,该如何计算其台后土压力等问题
在面向服务计算中,服务提供者将异构资源封装为原子服务后提供给使用者。为了解决用户复杂需求与单个原子服务功能有限产生的矛盾,服务组合(SC)技术将多个原子服务组合为新服务(即组合服务),进而实现了服务的重用与增值。为了从功能相近的多个原子服务中生成满足用户需求且服务质量(QoS)较优的组合服务,产生了基于QoS感知的服务组合(QSC)技术。常见的QSC技术可分为两类,其中静态QSC技术基于预先定义的