[发明专利]一种量子密码网络动态路由方法

权利要求书

1.一种量子密码网络动态路由方法，该方法根据量子密码网络的中继节点之间量子密钥量的变化，实现利用量子密码进行加密通信的动态路由选择，其特征在于：为整个量子密码网络的中继节点设置路由服务器，设定量子密码网络的拓扑更新周期；在每个拓扑更新周期内，各个中继节点收集并处理本中继节点的状态信息，将结果上报于路由服务器；路由服务器收集各个中继节点的拓扑状态信息后，生成下一个拓扑更新周期内的量子密码网络拓扑状态信息，并将其发送给量子密码网络的所有中继节点；各个中继节点根据从路由服务器获得的量子密码网络拓扑状态信息，按照最短路径法则计算并确定目的中继节点为任意一个其他中继节点的通信数据的下一跳路由。

2.如权利要求1所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于，所述的各个中继节点收集本中继节点的状态信息包括：

1)本中继节点与各个邻接节点之间的量子链路是否处于正常工作状态；

2)本中继节点与各个邻近节点之间的剩余量子密钥量；

3)本中继节点与各个邻近节点之间的量子密钥量的变化速度。

3.如权利要求2所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于，所述的中继节点与某个邻近节点之间的量子密钥量的变化速度由该中继节点与该邻近节点之间的量子密钥量的消耗速度和生成速度决定。

4.如权利要求2或3所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于：在每个拓扑更新周期内，中继节点根据所述收集到的与某个邻近节点之间的剩余量子密钥量和量子密钥量的变化速度，计算并预测下一个拓扑更新周期内本中继节点与该邻近节点之间的剩余量子密钥量，如果所计算出的剩余量子密钥量小于预定的门限值，则认为本中继节点与该邻近节点之间的邻接路径在下一个拓扑更新周期内不可用，反之可用；各个中继节点将本中继节点信息、本中继节点的邻接量子链路是否处于正常工作状态、本中继节点的邻接路径在下一个拓扑更新周期内是否可用以及所述可用的邻接路径两端所预测的剩余量子密钥量的信息，上报于路由服务器，每个拓扑更新周期上报一次。

5.如权利要求4所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于：如果所述中继节点与邻接节点之间的量子链路的工作状态发生变化，则中继节点随时将所述量子链路的工作状态上报给路由服务器。

6.如权利要求5所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于，所述路由服务器收集各个中继节点的拓扑状态信息后，生成下一个拓扑更新周期内的量子密码网络拓扑状态信息，所述的量子密码网络拓扑状态信息包括网络中的中继节点信息、量子链路的状态信息、中继节点之间的邻接路径是否可用以及所述可用的邻接路径两端所预测的剩余量子密钥量的信息，路由服务器每隔一个拓扑更新周期将最新的量子密码网络拓扑状态信息发送给量子密码网络中的各个中继节点，各个中继节点收到所述的量子密码网络拓扑状态信息后，立即计算预测并上报本中继节点的拓扑状态信息，所述的本中继节点的拓扑状态信息包括本中继节点信息、本中继节点的邻接量子链路是否处于正常工作状态、本中继节点的邻接路径在下一个拓扑更新周期内是否可用以及所述可用的邻接路径两端所预测的剩余量子密钥量的信息。

7.如权利要求6所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于，如果路由服务器通过量子链路一端的中继节点获知此量子链路处于异常工作状态，则路由服务器立即发送存活检测信号确认此量子链路另一端的中继节点是否继续处于工作状态，如果路由服务器在预定的延迟时间内没有收到此中继节点的反馈信息和其上报的拓扑状态信息，则认为此中继节点不可用，在所述的量子密码网络拓扑状态信息中删除此中继节点对应的相关信息。

8.如权利要求6所述的一种量子密码网络动态路由方法，其特征在于：如果在量子密码网络中接入新中继节点，新中继节点主动向路由服务器上报此新中继节点的基本信息及与此新中继节点的邻接节点之间量子链路的工作状态，同时新中继节点的邻接节点也主动上报与该新中继节点之间的量子链路的工作状态；如果在两个中继节点之间接入新量子链路，新量子链路两端的中继节点主动向路由服务器上报该量子链路的工作状态；此外，新量子链路两端的中继节点在收到路由服务器的拓扑更新信息后，向路由服务器上报其邻接路径在下一个拓扑更新周期内是否可用，以及所述可用的邻接路径两端所预测的剩余量子密钥量；路由服务器收到相关中继节点的上报信息后，将新中继节点信息和/或新路径信息添加到网络拓扑结构上。