QuIKS：面向资源高效量子密钥分发网络的近零延迟密钥供应方案
量子物理
2026-04-13 v1 网络与互联网体系结构
摘要
量子密钥分发（QKD）网络提供信息论安全的密钥，用于远距离通信，正成为受量子计算威胁的经典密码学基础设施的重要替代方案。在QKD网络中，密钥供应服务的及时性对于应用程序的安全性和性能至关重要，因为其数据必须在传输前进行加密。虽然密钥缓冲可以实现即时密钥供应服务，但现有方案依赖于启发式解决方案，造成巨大的密钥资源消耗，显著阻碍了实际部署。为解决此问题，我们提出QuIKS，一种基于自适应缓冲的即时密钥供应方案，具有近零密钥供应延迟和超低密钥资源消耗（即超小缓冲区大小）的显著优势。具体而言，它建立在一种新型分析模型之上，该模型确定为保证近零延迟密钥供应性能而必需的最小缓冲区大小。根据此模型，QuIKS引入一种轻量级两阶段控制算法，动态确定密钥中继请求并通过探测实时应用程序模式和网络条件来调整缓冲区大小。实验在真实的QKD网络测试平台上进行，表明QuIKS在实现近零密钥供应延迟的同时，相比现有最先进方案的密钥缓冲区大小降低了超过10倍。
引用
@article{arxiv.2604.09144,
title = {QuIKS: Near-Zero Latency Key Supply with Adaptive Buffering for Resource-Efficient Quantum Key Distribution Networks},
author = {Yuxin Chen and Zite Xia and Jian Li and Kaiping Xue and Zhonghui Li and Lutong Chen and Ruidong Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.09144},
year = {2026}
}