量子保密通信是经典通信理论和量子力学基本原理相互交叉产生的新兴技术,它具有无条件的安全性。经过三十余年的研究,量子保密通信技术已经从实验室向规模化实际应用迈进,基于量子密钥分发(QKD)的量子保密通信是最先获得应用的一种形式。基于互联网之上的云计算使普通用户可以方便地享有高质量的计算资源,而不需大幅提高自己的计算成本,因而其应用蓬勃发展。然而,云计算网络中存在严重的安全缺陷,给用户数据带来严重安全威胁,为了保证云计算网络中的数据安全,引入保密通信是一种可行的方案。本文研究即插即用型测量设备无关的量子密钥分发技术(MDI-QKD),结合软件定义网络(SDN)技术,将其用于云计算网络,保证云计算网络数据的安全以及相应网络设备的灵活配置。论文主要内容及研究结果如下:论文首先简要介绍了云计算的基本概念、云计算网络的三层架构,以及云计算安全的研究进展,并介绍了三种典型的量子保密通信实验网络以及QKD协议的研究进展。其次,给出了量子信息的一些物理定理,包括海森堡不确定性原理,未知量子态的不可克隆定理,并介绍了 QKD协议和SDN的相关基础,其中着重介绍了典型QKD协议中的BB84协议和MDI-QKD协议以及SDN中重要的OpenFlow协议。第三,根据云计算网络和SDN的架构,设计了基于SDN和QKD的安全云计算网络的层次模型,QKD的类型选用即插即用型MDI-QKD,设计了基于SDN和QKD的安全云计算网络的节点模型,包括四个节点模块的内容以及功能,最后做了仿真结果分析,验证了基于SDN和和QKD的安全云计算网络的可行性。第四,提出了安全云计算网络模型中的即插即用型MDI-QKD系统架构,给出了其工作流程,设计了其中的同步单元,包括同步方案的设计、同步脉冲的产生、同步脉冲时延的调节、同步脉冲触发探测器和采集卡工作,并给出了实验结果分析,验证了此同步方案的可行性。最后,对全文的工作内容进行了总结,并对之后研究工作提出了相关建议。