二、量子密钥分发弹性光网络算法解析2

一、算法

Yuan Cao, Yongli Zhao, Xiaosong Yu, and Jie Zhang. Secure Virtual Optical Network Embedding over Optical Networks Integrated with Quantum Key Distribution. Asia Communications and Photonics Conference (ACP), 2017.

1.1 网络结构

  点对点的QKD系统是基于BB84协议的。QCh为量子信道，PCh为公共交互信道，PCh与QCh协商交互，提取正确的量子位，并解码为比特位。PCh采用时钟信道与QCh同步。密钥能够存储在两个KSs（Key stores），分别在Alice和Bob端。为了简化管理，任意两个KSs中的密钥能够抽象为一个密钥池KP（key pool）。KP能够为两个端点的数据加密提供密钥。

密钥光纤网络体系结构能够采用WDM技术分享光纤带宽资源，波长分配见Fig. 1(b)。C-band用于量子传输，QCh放在高频，以减少Raman散射，200GHz用于保护带宽，两个波长用于QCh和PCh，以创建KPs，剩余的带宽用于VONs over WDM。KPs采用时间共享技术共享QKD设备和链路。

  密钥请求包括密钥数量、密钥更新周期和密钥更新周期类型，每个请求的密钥数量是不同的。

2、VONE算法

在该算法中，密钥池映射和链路映射采用的是同一个路径。

3、实验环境与结果

3.1 物理网络：

  a. NSFNET：14节点，21链路；

  b. 密钥池的数量：91；

  c. 计算能力：80单元；

  d. 密钥池的密钥：128Nbit；

3.2 虚拟光网络

  a.虚拟节点计算能力：[1,3]单元；

  b.虚拟链路波长请求：[1,3]；

  c. 虚拟密钥池的密钥请求数量：[K_s,SK_s]bit；感觉这里有问题，应该是[K_s,deltaK_s+K_s]

  d.虚拟节点数量：[2,3]；

3.3 性能比较参数

  a. N：在每个密钥池存储的不同密钥数量；    与物理网络有关；

  b.deltaT=每个虚拟密钥池的密钥更新周期间隔；

  c.L=虚拟密钥池的密钥更新周期类型；

  d.K_s=每个虚拟密钥池请求的密钥数量；

  e.S=虚拟密钥池的数量；

4、算法存在一些疑问

  a. L和deltaT之间的关系，密钥更新周期类型又一种解释如下：

  所谓的密钥更新周期就是路由器隔段时间重新进行一次运算，这时密码是不变的，改变的是密码的加密方式。通俗点说就是为了防止无线网络被人蹭网，设置了定期更改路由器密码加密方式的功能，比如更新周期为一个月的话，那就是一个月更新一次路由器密码的加密方式。

  但是这里的L与密钥分配之间有什么关联呢？

  b.量子密钥池不是每两个节点就有一个，物理节点有14，那么就有14*13=152个密钥池，但是这里只有91个密钥池。

  c.deltaK_s是什么意思？K_s是密钥池s中请求的密钥数量，deltaK_s难道是密钥池请求数量的变化

原文始发于微信公众号（豆豆咨询）：二、量子密钥分发弹性光网络算法解析2