QKD Health Index: Roteamento eBGP Sensível ao Estado de Enlaces Quânticos em Data Centers

• Jaqueline P. Silva UFCG
• Eduardo Mobilon CPQD
• Edmar C. Gurjão UFCG
• Joseana M. Fechine UFCG

DOI: https://doi.org/10.5753/sbrc.2026.19927

Resumo

Em centros de dados (data centers) com Distribuição Quântica de Chaves (QKD) o Protocolo de Roteamento de Borda Externo (eBGP) não possui visibilidade sobre o estado dos enlaces quânticos, direcionando tráfego sensível para caminhos com pool (conjunto) de chaves esgotado e forçando o fallback (retorno) para criptografia pós-quântica (RFC 9180). Este trabalho propõe integrar o estado QKD às decisões de roteamento. Apresentamos: (i) o QKD Health Index (QHI), métrica composta que quantifica a saúde de enlaces quânticos combinando taxa de geração, QBER e nível do pool, com pesos calibrados empiricamente (α = 0,3, β = 0,3, γ = 0,4) e validados por análise de sensibilidade (Seção 3.1.4); (ii) extensão de BGP Large Communities (RFC 8092) para propagar QHI; (iii) mecanismo de histerese (ΔQHI > 0,1) reduzindo instabilidade de rotas em 81%; (iv) algoritmo de roteamento sensível à QKD, priorizando caminhos com QHI ≥ τ_qhi. Simulações em topologia Clos com QKDNetSim e NS-3 demonstram redução significativa de eventos de fallback, com overhead de sinalização inferior a 10% do volume eBGP normal em hiperescala (1.000+ enlaces), confirmando viabilidade para ambientes de produção.

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