Increasing privacy and security concerns in intelligence-native 6G networks require quantum key distribution-secured semantic information communication (QKD-SIC). In QKD-SIC systems, edge devices connected via quantum channels can efficiently encrypt semantic information from the semantic source, and securely transmit the encrypted semantic information to the semantic destination. In this paper, we consider an efficient resource (i.e., QKD and KM wavelengths) sharing problem to support QKD-SIC systems under the uncertainty of semantic information generated by edge devices. In such a system, QKD service providers offer QKD services with different subscription options to the edge devices. As such, to reduce the cost for the edge device users, we propose a QKD resource management framework for the edge devices communicating semantic information. The framework is based on a two-stage stochastic optimization model to achieve optimal QKD deployment. Moreover, to reduce the deployment cost of QKD service providers, QKD resources in the proposed framework can be utilized based on efficient QKD-SIC resource management, including semantic information transmission among edge devices, secret-key provisioning, and cooperation formation among QKD service providers. In detail, the formulated two-stage stochastic optimization model can achieve the optimal QKD-SIC resource deployment while meeting the secret-key requirements for semantic information transmission of edge devices. Moreover, to share the cost of the QKD resource pool among cooperative QKD service providers forming a coalition in a fair and interpretable manner, the proposed framework leverages the concept of Shapley value from cooperative game theory as a solution. Experimental results demonstrate that the proposed framework can reduce the deployment cost by about 40% compared with existing non-cooperative baselines.


翻译:智能 6G 网络的隐私和安全问题不断增加,这要求共享一个高效的资源(即QKD和KM波长),以便在边缘设备产生的40种语义信息的不确定性下支持QKD-SIC系统。在这种系统中,QKD服务供应商向边缘设备提供具有不同订阅选项的QKD服务。因此,为了从语义源加密源加密语义信息,并安全地将加密语义信息传输到语义目的地。在本文中,我们考虑一个高效的资源(即QKD和KM波长)共享问题,以便在“边缘设备”生成的40种语义信息不确定性下支持QKD-SIC系统。在这种系统中,QKD服务供应商向“边缘设备”提供有不同订阅选项的QKD服务。因此,为了降低“边缘设备”用户的成本,我们建议为“边缘设备”提供QKD 资源管理框架。 以两阶段的“智能智能”优化配置模式优化部署模式为基础,通过“QKD”服务供应商之间的部署成本和“QKD”资源配置框架,在拟议框架中,可以使用“SQKSIS-D 高级智能智能智能智能传输工具,在“S-D”中,可以使用“最高级智能智能智能智能智能智能智能传输工具中,可以使用“智能智能智能传输”的“存储”的“存储“存储“存储”的“存储”智能”服务”。

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