多层多域是未来大规模光互联网络的必然趋势，如何在缺乏全局信息的条件下构建安全可靠的光路或光树，是光网络分域管理后面临的一个新问题。文章在分析基于PCE（路径计算单元）架构的多域光网络建路机理的基础上，剖析了其算路阶段与建链阶段存在的安全威胁，包括主动攻击和被动攻击两大类，围绕身份认证、数据源认证、加密、数字签名和隐私保护问题，利用TLS（传输层安全）、身份密码学和TCP（传输控制协议）认证选项等安全性技术，提出了针对PCEP（PCE协议）和GMPLS（通用多协议标签交换）RSVP-TE（基于流量工程扩展的资源预留协议）的安全建路机制，有效提升了多域光网络建路过程中的机密性、完整性、真实性、抗抵赖性、新鲜性和私有性。

针对光网络中的安全路由问题, 通过采用MaxLAR(最大光路攻击半径)准则, 运用人工鱼群算法的快速搜索和全局寻优能力, 提出了一种新的基于人工鱼群优化的光网络攻击感知路由算法。该算法可找出在给定条件下光路中最小的MaxLAR, 可增强光网络的攻击预防能力, 减少潜在物理层攻击对光路造成的可能损伤。算法分析及Benchmark测试函数实验表明, 该算法是可行的, 且取得了较好的性能。

路由是ASON(自动交换光网络)中建立光通路的关键, 针对ASON路由过程中存在的安全问题, 在NS-2(网络仿真器(第二版))仿真平台上, 结合OpenSSL安全套件, 通过构建相应的ASON仿真组件和安全模块, 设计了一种基于NS-2的SRSP-NA(ASON安全路由仿真平台), 应用于路由层面安全策略的仿真。最后, 通过对比具有安全机制的OSPF-TE(基于流量工程开放最短路径优先)路由协议验证了该平台的有效性。

光包加密是提高ASON(自动交换光网络)安全性的基础。在分析光包加密机制及相关研究现状的基础上，根据ASON分层体系架构及BB84量子密钥分配协议的特点，提出了一种改进的基于四层结构的ASON量子交换机模型;基于该模型，提出了一种基于秘密共享加密的多路径量子密钥分配策略，用于解决长距离传输量子密钥的问题。仿真结果表明该方案是可行的。