【技术实现步骤摘要】
基于信道增益补偿及子载波相关性的物理层密钥提取方法
本专利技术属通信安全
，具体涉及一种基于信道增益补偿及子载波相关性的物理层密钥提取方法。
技术介绍
无线通信已经在民用和军事领域有着非常广泛的应用，比如生活中常用的Wi-Fi通信，不需要布置繁琐的网线，就可以把笔记本电脑放在Wi-Fi区域内任何位置上上网，再比如军事领域中无人机间的通信及无人机与地面站的通信，可以在无人机群和地面站间构建一个移动自组织网络，进行无线通信。但是由于无线通信介质的开放性，在有效的无线覆盖范围内信号很容易被窃听，所以在保密通信的场景中经常采用预置密钥来进行加密通信，保护信息安全。预共享密钥虽然能够保障安全性，但是密钥的更新却很困难，而且长时间固定不变的预共享密钥可能引发严重的安全威胁。近年来针对此问题，基于信道状态信息的物理层密钥提取方法得到了国内外的广泛关注，该方法利用无线信道的互易性、时变性、空间唯一性等特征，通过信道测量、量化、信息协商和隐私增强四个步骤，在合法通信双方之间实现即时的密钥提取，可以使密钥实时更新，无需人工预置。公开号为CN104901795A的专利“基于信道特...
【技术保护点】
1.一种基于信道增益补偿及子载波相关性的物理层密钥提取方法，其特征在于步骤如下：步骤1：通信双方分别使用装有Intel WiFi 5300网卡的主机，在802.11n无线通信系统中获取得到包含OFDM子载波信道响应信息的信道状态信息。步骤2：通信双方进行信道状态信息探测，具体过程为：步骤2.1：通信双方分别以小于信道相干时间的时间间隔向对方发送kw个探测包的信道状态信息，并接收对方发送的信息，所接收到的kw个探测包的信道状态信息构成探测序列，其中，kw的取值范围为100≤kw≤150；步骤2.2：经过时间间隔T后，通信双方分别以小于信道相干时间的时间间隔再次向对方发送kn个...
【技术特征摘要】
1.一种基于信道增益补偿及子载波相关性的物理层密钥提取方法，其特征在于步骤如下：步骤1：通信双方分别使用装有IntelWiFi5300网卡的主机，在802.11n无线通信系统中获取得到包含OFDM子载波信道响应信息的信道状态信息。步骤2：通信双方进行信道状态信息探测，具体过程为：步骤2.1：通信双方分别以小于信道相干时间的时间间隔向对方发送kw个探测包的信道状态信息，并接收对方发送的信息，所接收到的kw个探测包的信道状态信息构成探测序列，其中，kw的取值范围为100≤kw≤150；步骤2.2：经过时间间隔T后，通信双方分别以小于信道相干时间的时间间隔再次向对方发送kn个探测包的信道状态信息，并接收对方发送的信息，原探测序列中后kw-kn个探测包和新接收的kn个探测包共同构成新的探测序列；步骤2.3：当信道不匹配率M大于等于阈值λ时，分别按下式更新探测时间间隔T和探测包更新数量kn：其中，表示当前的探测包更新数量，表示更新后的探测包更新数量，Ti-1表示当前的时间间隔，Ti表示更新后的时间间隔；当信道不匹配率M小于阈值λ时，分别按下式更新探测时间间隔T和探测包更新数量kn：步骤2.4：重复步骤2.2和2.3，直到双方通信结束；其中，时间间隔T的初始值取值范围为2min≤T≤3min，探测包数量kn的初始值取值范围为20≤kn≤50，阈值λ的取值范围为0.15≤λ≤0.3；步骤3：设通信方甲得到的探测序列中第f个子载波的信道状态信息为Hα(f)，其时间戳为tα，通信方乙得到的探测序列中第f个子载波的信道状态信息为Hβ(f)，其时间戳为tβ，如果满足||tα-tβ||＜δ，则按下式分别对通信双方第f个子载波的信道状态信息进行补偿更新：其中，H′α(f)为增益补偿后通信方甲第f个子载波的信道状态信息，H′β(f)为增益补偿后通信方乙第f个子载波的信道状态信息，为通信双方第f个子载波信道状态信息中的互易性部分，Iβ(f)为通信方乙第f个子载波信道状态信息相对于通信方甲第f个子载波信道状态信息中的非互易性部分，Iα(f)为通信方甲第f个子载...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘航，费泓铭，郭达伟，张超凡，丁远，刘嘉琦，岳温普，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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