量子密钥分发网络中的路由方法概述

量子密钥分发(QKD)网络利用量子力学原理实现无条件安全的密钥交换。然而,在多跳量子网络中路由加密密钥会带来量子通信特有的挑战。该调研系统分析并分类了2013至2024年间针对地面、卫星及混合QKD基础设施提出的26种路由策略。研究表明,相比静态最短路径方法,采用实时密钥池可用性与链路错误率的动态密钥感知路由算法可将服务拒绝率降低25%-40%。多路径策略通过不相交路径分发密钥,虽增加30%-60%的密钥消耗量,但有效提升了对抗可信节点泄露的韧性。基于软件定义网络(SDN)的编排框架成为集成地面光纤与间歇性卫星链路的混合网络实现灵活、服务质量(QoS)感知路由的关键使能技术。关键研究方向包括:通过量子中继器或后量子密码技术降低对可信节点的依赖、开发标准化密钥管理接口以实现互操作性、采用人工智能驱动的预测性路由来适应网络状态波动。该研究对路由算法、性能权衡及未决问题的全面梳理,为构建安全、可扩展且满足实际部署需求的大规模QKD网络提供了工程实践指南。

作者单位: VIP可见
提交arXiv: 2025-11-19 14:24

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