当前,信息网络面临着日益严峻的安全挑战。现代密码学基于计算复杂度的加密方式,在未来可能很容易被量子计算机破解。量子密钥分发（Quantum Key Distribution,QKD）作为一种基于量子力学性质的信息加密技术,可以为两个通信节点提供理论上绝对安全的密钥从而保证数据传输的安全。为了实现QKD系统的广泛部署,满足多用户间的加密需求,面向多点互联的QKD网络也逐步进入产业化。但是目前QKD网络中的密钥的生成速率还比较低。密钥具有高生成成本且不可重复使用。因此,如何优化网络资源分配技术,从而提高密钥资源利用率,构建高安全、可扩展,低成本、面向灵活应用的QKD网络具有重大的科学价值和研究意义。本文从网络架构、密钥存储与管理方案以及资源分配等方面对如何构建高效的QKD网络进行了深入研究,设计了一种面向智能化的QKD网络架构,针对QKD网络中密钥资源利用效率低和密钥保存与密钥安全性的矛盾,设计了两种资源分配算法。主要完成的工作和创新点如下:（1）本文提出了一种面向智能化的量子密钥分发网络架构。在原有的网络中,添加了智能决策层,结合SDN全局管控的能力,为SDN对网络资源的调度提供更好的决策能力。为了更好地管理密钥资源,提出了一种基于异步收发的量子密钥池方案。将密钥分发和密钥消耗设计成两个相互独立的过程,提高密钥管理和分发的效率。（2）针对QKD网络密钥资源利用效率低的问题,本文提出了一种基于业务自适应的量子密钥路由和资源分配算法。该算法引入强化学习模型,使每个安全业务能够根据网络当前的资源使用情况选择长期回报更高的路由。设计了一种基于最佳拟合的启发式量子密钥路由和资源分配方法作为比较研究。仿真结果表明,相较于基于最佳拟合和基于最短路径的量子密钥路由和资源分配算法,本文所提出的基于业务自适应的方法能有效改善安全业务阻塞和密钥资源利用率。并验证了算法在不同仿真条件下的性能。（3）针对密钥保存与密钥安全性存在矛盾的问题:本文首先定量分析了密钥池中密钥生存时间的影响因素。接着分析了路由选择对QKD网络中密钥资源分布的影响。为均衡密钥使用,提出了密钥池健康度的概念用来评估密钥池处在资源不足或资源溢出的状态的风险,并基于此提出了基于密钥池双阈值的量子密钥路由和资源分配算法。该算法引入强化学习模型,使得在密钥分配过程中,网络中密钥池的密钥量尽可能不超过阈值。仿真结果表明,在为密钥池设置了合理的阈值后,相较于基于最佳拟合和基于最短路径的量子密钥路由和资源分配算法,本文所提出的基于密钥池双阈值的算法的密钥池健康度分别提升了 5.5%和12.6%、安全业务阻塞率分别降低了 26.6%和42.6%、密钥资源利用率分别提升了 2.4%和4.5%。