量子密钥分配网络中的路由方法概览
量子物理
2025-11-20 v1 密码学与安全
新兴技术
摘要
量子密钥分配 (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引入独特挑战。本survey 对2013至2024年提出的26种路由策略进行分析与分类，涵盖陆基、卫星和混合 QKD 基础设施。动态、密钥感知的路由算法通过整合实时密钥池可用性和链路错误率，较静态最短路径方法可将服务拒绝率降低25-40%。多路径策略通过在不相交路由上分散密钥来提高对受信节点泄露的韧性，虽需消耗30-60%更多密钥。SDN-based 编排框架成为集成陆地光纤与间歇卫星链路的混合网络实现灵活、QoS-aware 路由的关键使能器。关键研究方向包括通过量子中继器或后量子密码减少对受信节点的依赖、开发标准化密钥管理接口以实现互操作性，以及采用 AI-driven 预测路由以适应波动的网络状态。本综合性综述提供了路由算法、性能权衡与未解问题的全面概述，为工程建设能够满足实际部署需求的安全、适应性和大规模 QKD 网络提供实用指导。
引用
@article{arxiv.2511.15465,
title = {Overview of Routing Approaches in Quantum Key Distribution Networks},
author = {Ivan Cvitic and Dragan Perakovic and Armando Nolasco Pinto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15465},
year = {2025}
}