[发明专利]一种量子保密通信网络的性能评价方法

权利要求书

1.一种量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，所述方法包括：

S1、基于图论，用图G＝(V,E,F)模拟量子保密通信网络，V、E和F分别表示基于图论的量子保密通信网络中的节点、边和网络流的集合；

利用量子保密通信网络中连接节点对(s_i,t_j)的连接需求表示节点s_i的属性，s_i表示源节点，t_j表示目的节点，s_i∈V，t_j∈V；所述连接需求包括期望的通信量d(s_i，t_j)和密钥消耗率β(s_i，t_j)；

利用量子保密通信网络中的信道容量和密钥容量表示边(u_σ，v_φ)的属性，节点u_σ∈V，节点v_φ∈V，(u_σ，v_φ)∈E；

利用带有属性的连接节点对和边组成非负函数f(s_i,t_j,u_σ,v_φ)，非负函数f(s_i,t_j,u_σ,v_φ)表示连接节点对(s_i,t_j)在边(u_σ,v_φ)上的网络流，f(s_i,t_j,u_σ,v_φ)的大小为数据包大小P的整数倍，所述网络流满足量子保密通信网络的容量和流量限制；

S2、根据图G＝(V,E,F)，计算评价指标B：

其中，集合K表示量子保密通信网络上的所有连接节点对集合，F＝{f(s_i,t_j,u_σ,v_φ)|(s_i,t_j)∈K,(u_σ,v_φ)∈E}，所有(s_i，t_j)∈K的连接节点对的β(s_i，t_j)设为1，[[f(s_i,t_j)]]表示实际的网络流的值；

当B的值大于1，表示当前定量子保密通信网络可以满足K中所有连接节点对的通信需求。

2.根据权利要求1所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，利用S1和S2获取多种方案的量子保密通信网络的评价指标B，确定评价指标B的值最大的方案是性能最好的。

3.根据权利要求1或2所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，边(u_σ,v_φ)的属性包括经典信道容量c(u_σ，v_φ)和密钥生成能力r(u_σ，v_φ)。

4.根据权利要求3所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，所述边(u_σ,v_φ)的属性还包括量子信道容量q(u_σ，v_φ)和信道长度l(u_σ，v_φ)。

5.根据权利要求3所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，所述S2中，计算评价指标B的方法为：

令将B的求解转换为一个线性规划问题，如下：

利用线性规划求解器求解B。

6.根据权利要求5所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，通过改变r(u_σ,v_φ)求得相对应的量子保密通信网络拓扑质量。

7.根据权利要求1所述的量子保密通信网络的性能评价方法，其特征在于，所述量子保密通信网络的容量和流量限制包括：

边(u_σ,v_φ)和其反向边(v_φ，u_σ)的总网络流是非负的，且小于经典信道容量；边(u_σ,v_φ)和其反向边(v_φ，u_σ)的总密钥消耗量是非负的，且不超过其密钥容量；

对于所有连接(s_i,t_j)∈K以及所有非源非宿节点u_σ∈V-{s_i,t_j}，流入节点u_σ的总流量等于流出的总流量，集合K表示量子保密通信网络上的所有连接节点对集合。