基于容迟网络路由的航天测控网量子密钥分配

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1、第28卷第1期2011年2月沈阳航空航天大学学报JournalofShenyangAerospaceUniversityV01．28No．1Feb．201文章编号：2095—1248(201I)OI一0051—05基于容迟网络路由的航天测控网量子密钥分配拱长青，周宏远(沈阳航空航天大学计算机学院，辽宁沈阳I10136)摘要：为提高航天测控网通信的安全性，本文将量子密钥分配技术应用于分布式航天测控网，并采用容迟网络路由策略来传递量子密钥。首先在地面站和航天器之间建立量子密钥分配系统，生成并共享密钥；随后以行进中的航天器为中介．逐段加密传

2、送密钥；最终可使两个地面站共享量子密钥，保证信息传输的绝对安全。考虑到容迟网络的特点，本文对传染病路由算法进行改进，并应用于密钥传递过程。仿真结果表明，上述密钥分配机制可有效提高航天测控网通信的性能。关键词：航天测控网；量子密钥分配；容迟网络路由中图分类号：TP393文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．2095—1248．2011．01．0llQuantumKeyDistributioninTT&CNetworkbasedonDelayTolerantNetworkRoutingGONGChang—qing，ZHOUH

3、ong—yuan(SchoolofComputerScience，ShenyangAerospaceUniversity，LiaoningShenyang，110136)Abstract：ToimprovethecommunicationsecurityofTrsd：network，thispaperpresentsanapplicationmodelofquantumkeydistributiontechnologyindistributedaerospaceTT跹networkwiththemethodofde-laytolera

4、ntnetwork．Itsetsupthequantumkeydistributionsystembetweengroundstationandspacecraft，andUseSspacecrafttOencryptthekeyandtransmititasanagencytomaketwogroundstationsgetsharedkeysafely．ThesharedkeyisusedtOencrypttheinformationinpublicchanneltOkeepitsafe．Intheprocessoftransmi

5、ttingsharedkey，inviewofthecharacteristicofdelaytolerantnetwork，thispaperhasim-provedtheepidemicroutingalgorithmandsimulatedit．Theresultshowsthattheefficiencyofepidemicroutingalgorithmafterimprovedhasincreasedsubstantially．Keywords：TI'&Cnetwork；quantumkeydistribution；del

6、aytolerantnetworkrouting航天测控网是对航天器进行跟踪测量和控制的专用网络⋯。分布式航天测控网通过设置遍布各地的小型测控站，利用民用公网作为测控信息的骨干传输链路，连接测控站和测控中心。组成大范围的航天测控网，可极大地提高测控网络的覆盖率。但由于分布式航天测控网利用开放的民用公网传输航空航天测控信息，通信安全不易保证嵋J，应用量子密钥分配技术可解决此问题。量子密钥分配技术利用一次一密的对称加密方法，通信双方利用量子信道和传统信道进行密钥的协商，其最显著的特点是使用微观粒子作为传递信息的载体，利用微观粒子的相关特性

7、，在通信过程中可以通过监测误码率的异常增加来发现窃听者，确保密钥协商过程中不被窃听，达到通信的绝对安全¨11o在分布式航天测控网中应用量子密钥分配技术，可采用容迟网络的信息传送策略。本文利用航天器作为地面站之间的密钥安全传输中介，使通信的两地面站之间能够安全地分享密钥。在密钥的传输过程中，采用了分段传输密钥的方式。以收稿日期：201l-01-03基金项目：航空基金项目(项目编号：2007ZC54002)作者简介：拱长’r(1965一)．男．内蒙呼伦贝尔人。教授．主要研究方向：网络通信．E·mail：gongchangqing@$aU．

8、edu．锄。52沈阳航空航天大学学报第28卷航天器为中介，利用产生的密钥，逐段的加密传送密钥，最终使通信的2个地面站之间共享一个绝对安全的密钥，用于加密二者在公网上传输的测控信息，保证信息传输过程中的绝对安全。1分布式航