【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及量子密钥分发网络，尤其涉及一种基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法。
技术介绍
1、随着量子计算技术的发展，基于数学难解问题的传统加密算法受到严重的安全威胁。为了抵抗量子计算攻击，研究者提出了量子密钥分发 (qkd，quantum keydistribution)技术。它基于量子的物理特性，通过利用量子力学理论，能够保证在通讯双方之间协商具有信息理论安全的对称密钥，这些密钥后续可被应用在对称密码算法中加密消息，从而保证数据包在网络中传递时的安全性。为了进一步解决点对点qkd技术的扩展性问题，包括支持用户数量少且链路长度受限等，量子密钥分发网络 (qkdn，quantum keydistribution network) 应运而生。qkdn是基于量子通信技术构建的新型网络，它可以通过密钥中继过程，为广大的用户群体提供具有信息理论安全的对称密钥，实现网络内任意两个用户之间的端到端密钥协商。当用户之间没有直接相连的qkd链路时，如何根据用户需求与网络状态选取合适的中继节点以实现端到端密钥协商便成为一个关键问题，即qkdn的路由问题。因此，自qkdn概念被提出之后，多种路由方案相继被提出，为密钥中继过程提供了实时的路径选择功能，保障全网内任意两个用户实现端到端的对称密钥协商，从而为后续用户之间的安全通讯提供了密钥支撑。
2、现有路由方案根据网络状态信息收集与路由算法执行的具体方式主要分为集中式和分布式两种方案。这其中集中式路由方案目前占据主流地位，其一般根据全网链路级量子密钥资源相关信息，通过对链路
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，该方法通过节点间的交互过程实现路径上密钥资源的预先分配，从而保证在密钥中继最晚完成时刻要求内完成密钥中继，并协商充足的端到端密钥资源供上层应用使用。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，所述方法包括：
4、步骤1、当量子密钥分发网络节点收到来自上层应用的量子密钥请求时，首先为本次路由过程生成全局唯一标识符并在本地创建反馈信息暂存队列，然后根据量子密钥请求包含的信息和自身维护的网络状态信息为量子密钥请求创建可选路径表，并对表中路径进行可达性判断，选择一条可达路径，最后向可达路径上的中继节点发送资源预留请求；
5、步骤2、所述可达路径上的中继节点收到来自节点的资源预留请求后，将该请求放入本地的资源预留请求队列，并判断资源预留请求队列是否满足资源预留请求处理条件；
6、其中，若满足，则中继节点首先对队列中的资源预留请求进行优先级排序，然后按照优先级为资源预留请求进行资源预留操作，最后向包括节点在内的请求发送方发送路由反馈信息；若不满足，则中继节点继续在资源请求队列中暂存所述请求并进入等待状态；
7、步骤3、节点在收到中继节点发送的路由反馈信息后，将路由反馈信息放入对应反馈信息暂存队列中，并判断反馈信息暂存队列是否满足完整性要求以及可达路径是否满足可用性要求；
8、其中，若都满足，则节点立即为量子密钥请求执行密钥中继过程，关于量子密钥请求的路由过程结束，节点释放反馈信息暂存队列并删除本次路由过程中创建的可选路径表；若所述反馈信息暂存队列当前状态满足完整性要求但可达路径不满足可用性要求，则节点对本地的网络状态信息进行更新，发送资源释放通知以使得另一中继节点在收到资源释放通知后执行资源释放操作，并为量子密钥请求发起重路由过程，重新执行步骤1，最后节点释放反馈信息暂存队列；若所述反馈信息暂存队列当前状态不满足完整性要求，则节点继续维护反馈信息暂存队列并进入等待状态。
9、由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述方法通过节点间的交互过程实现路径上密钥资源的预先分配，从而保证在密钥中继最晚完成时刻要求内完成密钥中继，并协商充足的端到端密钥资源供上层应用使用，为上层应用提供端到端量子密钥供给过程完成时刻这一时间方面的服务质量保证。
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1.一种基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤1中，所述为本次路由过程生成全局唯一标识符并在本地创建反馈信息暂存队列，具体包括：
3.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤1中，量子密钥请求包含的信息和自身维护的网络状态信息，具体包括：
4.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤2中，所述可达路径上的中继节点收到来自节点的资源预留请求后，将该请求放入本地的资源预留请求队列，并判断资源预留请求队列是否满足资源预留请求处理条件，具体过程为：
5.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤2中，所述中继节点首先对队列中的资源预留请求进行优先级排序，然后按照优先级为资源预留请求进行资源预留操作，最后向包括节点在内的请求发送方发送路由反馈信息，具体过程为：
6.根据
7.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤3中，所述节点立即为量子密钥请求执行密钥中继过程，具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤1中，所述为本次路由过程生成全局唯一标识符并在本地创建反馈信息暂存队列，具体包括：
3.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤1中，量子密钥请求包含的信息和自身维护的网络状态信息，具体包括：
4.根据权利要求1所述基于优先级感知进行密钥资源预分配的分布式路由方法，其特征在于，在步骤2中，所述可达路径上的中继节点收到来自节点的资源预留请求后，将该请求放入本地的资源预留请求队列，并判断资源预留请求队列是否满足资源预留请求处理条件，具体过程为：
【专利技术属性】
技术研发人员：薛开平，吴佳琦，李健，李忠辉，俞能海，孙启彬，陆军，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：
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