[发明专利]一种基于量子隐形传态的自适应RIP路由选择方法

摘要

本发明公开了一种基于量子隐形传态的自适应RIP路由选择方法，不仅能够实现自治系统内路由信息的有效、安全、快速地更新，还能够尽可能地降低纠缠资源的消耗；经典RIP协议在路由信息交换过程中传送的RIP报文是以明文的方式进行数据传输的，所交换路由信息的安全性无法得到保证；RIP报文仍然存在被窃听、篡改和伪造的可能；为了能够进一步提高RIP协议路由信息交换的安全性，本发明提出的基于量子隐形传态的自适应RIP路由选择协议，通过将量子通信技术引入到路由选择协议RIP中，实现路由信息的安全传输。

主权项

一种基于量子隐形传态的自适应RIP路由选择协议，其特征在于，依据经典RIP算法中报文的首部格式生成量子RIP协议报文首部格式，量子RIP协议报文首部中包含命令、版本和填充字段；命令字段占用8个量子位, 表示8位的二进制数据；版本字段占用8个量子位, 表示8位的二进制数据；填充字段占用16个量子位, 表示16位的二进制数据；在一个封装好的量子RIP报文数据部分中可同时封装多条路由信息，每条路由信息对应的报文数据格式中包含网络前缀位数、距离、网络地址和下一跳路由器地址字段；网络前缀位数字段占用16个量子位, 对应16位的二进制数据，表示子网掩码中1的个数；距离字段占用16个量子位, 对应16位的二进制数据，表示到达目的网络所需的跳数；网络地址地段占用32个量子位，表示32位的目的网络地址；下一跳路由器地址字段占用32个量子位, 表示32位的下一跳路由器的IP地址；所描述的自适应RIP路由选择协议包括如下步骤：步骤11，路由器和其相邻的每一个路由器（）之间建立相应的量子纠缠信道，路由器（）将自己路由表中需要传送的路由信息按照量子RIP报文的格式封装成量子RIP报文传送给路由器，路由器针对收到的量子RIP报文进行测量后得到二进制形式的RIP报文；步骤12，路由器依据测量后得到的相邻路由器的二进制形式的RIP报文更新自己的路由表；在步骤11中，主要进行如下步骤：步骤111、路由器针对相邻的每一个路由器（）执行步骤112；步骤112、假定路由器的IP地址用表示，相邻路由器的IP地址用表示，路由器将其路由表中所有下一跳路由器地址不是的路由信息依据量子RIP报文格式将其封装成量子RIP报文；假定在路由器的路由表中，有条下一跳路由器地址不是的路由信息，则在封装好的量子RIP报文中，其首部长度对应32个量子位，报文数据部分长度对应个量子位，则；路由器制备个相应的粒子（），粒子状态用表示，且；如果发给路由器的量子报文中第个比特为0，则制备得到的粒子状态为；如果发给路由器的量子报文中第个比特为1，则制备得到的粒子状态为；步骤113、路由器产生对纠缠量子对和，其中，产生的纠缠量子对路由器保留个粒子，相应的个粒子分发给对应的相邻路由器；产生的纠缠量子对状态为；其中，；则：；步骤114、每一个相邻路由器将制备得到的个粒子（）和相邻路由器保存的个粒子分别进行联合Bell态测量，每次测量均可以得到2个经典比特信息，测量完成后可以得到个比特的经典信息；将得到的比特的测量信息发送给路由器；步骤115、路由器收到比特的测量信息后，对收到的比特进行如下处理：如果第对比特的数值为00，则对路由器中保存的未被测量的第个粒子执行相应的幺正变换，；如果第对比特的数值为01，则对路由器中保存的未被测量的第个粒子执行相应的幺正变换，；如果第对比特的数值为10，则对路由器中保存的未被测量的第个粒子执行相应的幺正变换，；如果第对比特的数值为11，则对路由器中保存的未被测量的第个粒子执行相应的幺正变换，；步骤116、对变换后的第个粒子按照基矢和进行测量，测量结果为表示相应比特为0；测量结果为表示相应比特为1；测量得到比特的二进制数据就是相邻路由器发给路由器的二进制形式的RIP报文。