一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法及系统技术方案

本发明专利技术提供一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，包括：当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。本发明专利技术通过利用量子卫星与地面站之间的星地QKD，结合地面站与光纤QKD网络之间的地面光纤QKD，可以实现天地协同的光纤QKD网络故障快速恢复，有效提升了光纤QKD网络的故障恢复效率，解决了目前光纤QKD网络故障难以迅速响应和及时恢复的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法及系统
本专利技术涉及光纤量子密钥分发领域，更具体地，涉及一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法及系统。
技术介绍
量子密钥分发(QuantumKeyDistribution，QKD)是指利用量子特性生成和分发对称密钥的过程或方法，该过程或方法由量子信息论来确保原理上的安全。根据传输信道的不同可以将QKD分为光纤QKD和自由空间QKD，其中光纤QKD的技术较成熟且实用化程度较高，已逐渐成为一些政务、金融部门的保密通信网。作为承载QKD的重要基础设施，光纤QKD网络中的节点和链路均可能出现故障或物理攻击，导致QKD过程被破坏，一旦点到点的光纤QKD无法迅速响应并及时恢复，将会导致其承载的保密业务无法安全传输，产生多重业务安全风险和较长的业务等待时延。故而现在亟需一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，来解决目前光纤QKD网络故障难以迅速响应和及时恢复的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，包括：步骤S1、当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；步骤S2、获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；步骤S3、将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。其中，步骤S1包括：当光纤QKD网络故障时，确定网络故障的故障链路和/或故障节点；确定由所述故障链路和/或故障节点影响的若干项业务；获取每一项受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点。其中，步骤S2包括：获取所述光纤QKD源节点连接的所有地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站；在所述光纤QKD源节点连接的所有地面站中确定所述第一目标地面站，并且在所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站中确定所述第二目标站。其中，所述在所述光纤QKD源节点连接的所有地面站中确定所述第一目标地面站，并且在所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站中确定所述第二目标站，包括：计算所述光纤QKD源节点连接的所有地面站与所述光纤QKD源节点之间的距离以及所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站与所述光纤QKD宿节点之间的距离；将所述光纤QKD源节点连接的所有地面站与所述光纤QKD源节点之间的距离最小的地面站作为所述第一目标地面站，并将所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站与所述光纤QKD宿节点之间的距离最小的地面站作为所述第二目标地面站。其中，步骤S3具体包括：建立所述第一目标地面站与所述量子卫星之间的星地QKD链路连接、所述第二目标地面站与所述量子卫星之间的星地QKD链路连接、所述第一目标地面站与所述光纤QKD源节点之间的光纤QKD链路连接以及所述第二目标地面站与所述光纤QKD宿节点之间的光纤QKD链路连接，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种光纤量子密钥分发网络故障恢复系统，包括：确定模块，用于当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；获取模块，用于获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；恢复模块，用于将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。根据本专利技术的第三方面，提供了一种光纤量子密钥分发网络故障恢复设备，包括：处理器、存储器、通信接口和总线；其中，所述处理器、存储器、通信接口通过所述总线完成相互间的通信；所述通信接口用于该测试设备与显示装置的通信设备之间的信息传输；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述所述的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法。根据本专利技术的第四方面，提供一种计算机程序产品，包括程序代码，所述程序代码用于执行上述所述的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法。根据本专利技术的第五方面，提供一种非暂态计算机可读存储介质，用于存储如前所述的计算机程序。本专利技术提供的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法及系统，通过利用量子卫星与地面站之间的星地QKD，结合地面站与光纤QKD网络故障业务对应QKD源宿节点之间的地面光纤QKD，可以实现天地协同的光纤QKD网络故障快速恢复，有效提升了光纤QKD网络的故障恢复效率，解决了目前光纤QKD网络故障难以迅速响应和及时恢复的问题。附图说明图1是本专利技术实施例提供的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法流程图；图2是本专利技术实施例提供的一种天地协同的QKD网络架构示意图；图3是本专利技术实施例提供的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复过程示意图；图4是本专利技术实施例提供的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复系统结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。现有技术中，光纤QKD网络的安全性由“测量塌缩理论”、“海森堡测不准原理”和“量子不可克隆定律”的量子力学基本定律保证，具有理论上“无条件安全”的优势。在光纤QKD网络中，QKD节点集成了量子收发机、量子交换机和可信中继；QKD链路为光纤，多根光纤或者单根光纤中的多个波长可以分别用作QKD过程所需的量子信道和协商信道。QKD节点双方通过量子信道承载量子光信号和同步光信号，并利用协商信道进行基矢比对、误码校验等信息协商来完成量子密钥的分发。光纤QKD的技术较成熟且实用化程度较高，已逐渐成为一些政务、金融部门的保密通信网。但是，当前的光纤QKD网络缺乏快速有效的故障恢复方法，一旦出现光纤QKD链路或节点故障需要进行长时间的人工修复，容易造成其承载的保密业务无法安全传输，产生多重业务安全风险和较长的业务等待时延。针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术实施例提供一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，核心在于利用星地QKD与地面光纤QKD协同完成光纤QKD网络故障的及时恢复。星地QKD具有距离远、覆盖广、效率高等优势，借助量子卫星可以方便与地面站进行星地QKD对接，然后将地面站与光纤QKD网络故障业务对应的QKD源宿节点进行地面光纤QKD对接实现天地协同的故障恢复，可以有效提升光纤QKD网络的故障恢复效率，解决目前光纤QKD网络故障难以迅速响应和及时恢复的问题。图1是本专利技术实施例提供的一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤S1、当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；步骤S2、获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；步骤S3、将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。可以理解的是，本专利技术实施例提供的光纤QKD网络故障本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，其特征在于，包括：步骤S1、当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；步骤S2、获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；步骤S3、将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。

【技术特征摘要】
1.一种光纤量子密钥分发网络故障恢复方法，其特征在于，包括：步骤S1、当光纤量子密钥分发QKD网络故障时，确定受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点；步骤S2、获取所述光纤QKD源节点连接的第一目标地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的第二目标地面站；步骤S3、将所述第一目标地面站、预设的量子卫星以及所述第二目标地面站作为所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点之间的中继节点，以恢复所述光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点对应的所述受影响业务。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：当光纤QKD网络故障时，确定网络故障的故障链路和/或故障节点；确定由所述故障链路和/或故障节点影响的若干项业务；获取每一项受影响业务对应的光纤QKD源节点和光纤QKD宿节点。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：获取所述光纤QKD源节点连接的所有地面站以及所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站；在所述光纤QKD源节点连接的所有地面站中确定所述第一目标地面站，并且在所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站中确定所述第二目标站。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述光纤QKD源节点连接的所有地面站中确定所述第一目标地面站，并且在所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站中确定所述第二目标站，包括：计算所述光纤QKD源节点连接的所有地面站与所述光纤QKD源节点之间的距离以及所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站与所述光纤QKD宿节点之间的距离；将所述光纤QKD源节点连接的所有地面站与所述光纤QKD源节点之间的距离最小的地面站作为所述第一目标地面站，并将所述光纤QKD宿节点连接的所有地面站与所述光纤QKD宿节点之间的距离...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵永利，曹原，郁小松，张杰，衣龙腾，齐维孔，王平华，
申请(专利权)人：北京邮电大学，中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11