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光通信研究2025年第03期:基于黑盒的量子密钥分发网络测评方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:戴桦;孙歆;毛易宁;李一璇;吕玉祥;王红艳;郁小松;

单位:国网浙江省电力有限公司电力科学研究院;北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室;国网信产集团安徽继远软件有限公司;

摘要:【目的】量子密钥分发网络(QKDN)是量子密钥分发(QKD)的规模化建设,通常部署于光纤通信基础设施网络。基于量子物理学原理,QKDN中的密钥分发过程被视为理论上的绝对安全,任何未授权的干扰或测量都会破坏量子态从而被立即检测到,确保了通信的安全性和完整性。然而,由于量子态存储技术尚未成熟,由点到点QKD扩展至多点到多点QKDN需要借助经典技术实现,新的安全威胁也随之而来。拒绝服务(DoS)攻击是经典网络中的一种常见攻击形式,被攻击者广泛利用,QKDN的应用层同样面临安全挑战。【方法】文章提出了一种自适应范围阈值(ART)检测方法来检测DoS攻击,通过网络流量模式的异常波动自动调整阈值,从而灵活识别和响应DoS攻击。【结果】仿真结果表明,基于ART的DoS攻击检测方法使检测成功率(DSR)达到80%以上。另外,从延迟时间和请求成功率两个角度衡量了QKDN的网络安全性。【结论】文章通过设置动态阈值识别网络潜在的安全威胁,并从多维度对网络安全性做出评估,为QKDN实际运行提供了一种有效的安全测评方法,也为未来制定量子信息网络安全防御策略奠定了基础。

关键词:光纤通信;;量子密钥分发;;拒绝服务攻击;;黑盒测试方法;;安全评估

基金资助:国网浙江省电力有限公司科技资助项目(B311DS230009)