用于发射信号的发送器和用于接收信号的接收器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于向接收器(50)发射至少一个信号(100)的发送器(1)。信号发生器(2)生成信号(100)，使得信号(100)包括数据内容(101)。使用分配给发送器(1)或分配给接收器(50)的标识符(103，211)修改数据内容(101)。本发明专利技术还涉及接收器(50)和对应的方法。

Transmitters for transmitting signals and receivers for receiving signals

The invention relates to a transmitter (1) for transmitting at least one signal (100) to a receiver (50). The signal generator (2) generates a signal (100) such that the signal (100) includes a data content (101). The data content (101) is modified using an identifier (103211) assigned to the transmitter (1) or the receiver (50). The invention also relates to a receiver (50) and a corresponding method.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于发射信号的发送器和用于接收信号的接收器
本专利技术涉及用于向接收器发射至少一个信号的发送器并涉及对应的方法。另外，本专利技术涉及用于接收由发送器发射的至少一个信号的接收器并涉及对应的方法。本专利技术还涉及包括至少一个发送器和至少一个接收器的系统。
技术介绍
在具有多个设备或通信端点(在下文中称为客户端)的网络中发送的分组需要携带关于分组的目的地和/或起点的信息，以允许将有效载荷数据与相应的客户端或客户端组相关联。对于具有有限数据速率和小传输的网络设置，寻址信息可以对总传输努力做出显著贡献。当支持大量客户端和/或客户端需要使用全局唯一地址时尤其如此。例如，EUI64(64位扩展唯一标识符)标准使用八个字节来形成唯一标识符。减少显式寻址所需的数据量允许发送更多有效载荷数据或减小整体传输尺寸。这改善了客户端的网络容量和/或功耗。
技术实现思路
因而，本专利技术的目的是减少用于在通信系统内寻址的所发送的数据的量。该目的由用于向接收器发射至少一个信号的发送器实现。该目的还由用于接收由发送器发射的至少一个信号的接收器实现。在下文中，基于发送器或接收器的实施例讨论一些方面。清楚的是，对应的方面和特征分别对于接收器或发送器也是有效的。发送器包括信号发生器。信号发生器被配置为生成待由发送器发射并且优选地由接收器接收的信号。信号发生器被配置为生成信号，使得信号包括数据内容。信号发生器被配置为通过使用分配给发送器或分配给接收器的标识符修改数据内容来生成信号。接收器在这里是预期的接收器，作为为其发射信号的指定的接收器。根据实施例，信号发生器被配置为生成信号，使得信号没有分配给发送器或接收器的整个地址。在这里不整体上发送发送器的地址和/或接收器的地址。不过，为了获得相应的地址(对于发送器或接收器)或相应的地址(对于发送器和接收器)，使用标识符。在一个实施例中，另外存在与相应地址相关联的至少一个短地址作为作为整个地址的指示符和/或一部分。在另一个实施例中，发送器属于发送器组和/或接收器属于接收器组。在这种情况下，标识符被分配给相应的组。这意味着标识符或者被分配给发送器组-从而将发送器识别为发送器组的成员-或者被分配给接收器组。因此，经由发送器属于发送器组的事实将标识符分配给发送器。附加地或可替代地，接收器通过属于接收器组而与标识符相关联。因此，在这个实施例中，所讨论的原理应用于与特定标识符相关联的客户端组。然后，源(即，发送器)和/或目的地(即，接收器)的已解析的完整地址识别该组而不是一个客户端。在这种情况下，客户端组可以被视为“客户端”，因为传输或者被定向到组，因此定向到组中的所有客户端，或者源自组中的一个客户端，只能被识别为组，而不是组中的特定客户端。在这里，针对多个合格的发送者和/或接收者(单个客户端或组)标识符检查传输真实性。在实施例中仅包括显式寻址信息-以短地址的形式-以缩小合格发送者和/或接收者的范围。出于安全原因，假设通信网络使用具有客户端特定的密钥的加密和/或签名，其想法是使用由所采用的密钥提供的信息作为标识符的示例来扩增或替换传输中的任何显式寻址信息。因此，传输需要携带允许接收器验证传输的完整性和真实性的信息，以有效地利用加密和/或签名。例如，常见方法是消息认证码(MAC)的各种变体，如CMAC或HMAC。特定方法可以是任意的，只要它允许接收器验证传输是由特定密钥的所有者加密和/或签名的即可。在一个实施例中，在底层单独地完成对接收器侧的传输的仅完整性的验证，或在具有真实性验证的不同实施例中完成对接收器侧的传输的仅完整性的验证。通常，传输携带显式寻址信息，该信息允许接收者将传输与源和/或目的地相关联。如果传输与接收器相关，那么它也可以基于对应的地址选择相应的密钥。然后，这个密钥被用于经由系统特定的程序(HMAC、CMAC等)验证真实性。成功的验证确认传输与相应密钥的所有者的关联，因此，如果使用各个密钥，那么确认传输与一个特定起点和/或目的地的关联。这意味着在接收器的一个实施例中使用显式寻址信息(例如，通过包括完整地址)来选择用于检查传输的真实性的密钥/标识符。当在一个实施例中显式寻址信息减少时，丧失唯一性，通过例如针对作为共享相同部分地址(即，相同的短地址)的客户的标识符的所有密钥检查真实性来实现相同的结果。只有起点和/或目的地的实际客户端的密钥才会产生有效的验证。因此，作为剩余显式寻址信息的短地址可以被视为地址提示。它不识别特定的客户端，但是提供关于包含实际发送者和/或接收者的客户端子集的信息。由于标识符，省略的显式寻址信息包含在传输的验证信息(即，CMAC)内。无论如何都需要这种验证信息以防止伪造等。基本上，针对错误的客户端密钥意外地检查到的传输与任何伪造和/或损坏的传输没有差别。不可避免地，使用验证信息来导出多个合格的使用密钥(即，标识符)的一个削弱了针对损坏的和/或伪造的分组的保护，因为，对于每个被检查的密钥，对于每个给定的分组数据存在一个有效的认证序列。在一个实施例中，如果需要维持相同级别的保护，那么通过扩展认证信息的尺寸来补偿这一点。但是，具有完全显式地址的传输中的认证信息必须防止对特定客户端的攻击。另一方面，认证信息中的寻址信息被隐藏并且攻击者无法把特定的客户端作为目标。通过补充使用用于寻址的认证信息，不会增加向一个特定客户端成功注入伪造数据的机会。换句话说，攻击者可以以增加的概率向某个客户端注入伪造数据，但是它不能以增加的概率向特定目标注入伪造数据。与独立寻址和认证相比的另一个优点是可用熵对于寻址和认证的灵活和固有利用。这意味着在大多数情况下地址空间比实际使用的地址范围大得多，但地址空间的尺寸与减少防攻击的保护无关。在实施例中，信号发生器被配置为通过使用标识符作为加密密钥执行数据内容的加密来修改数据内容。根据发送器的实施例，信号发生器被配置为通过基于数据内容和/或基于标识符添加数据有效性签名来修改数据内容。在这个实施例中，信号发生器计算基于数据内容和标识符的数据有效性签名。另外，通过将这个数据有效性签名添加到数据内容或者例如添加到经加密/修改的数据内容来修改数据内容。在实施例中，通过加密数据内容并通过基于数据内容向加密的数据内容添加数据有效性签名(例如CMAC)来完成修改。因此，由接收器基于由所发射的信号传送的数据有效性签名来验证解密的有效性。在实施例中，通过使用纯完整性验证信息(即，CRC)而不是认证信息来不执行密码过程(加密和/或签名)。在这种情况下，客户端的唯一地址隐含地包括在CRC中，然后接收者针对任何合格客户端所预期的每个CRC的有效性来检查分组内容。但是在这种情况下，完整性验证信息通常被缩放以刚好满足对拒绝损坏的传输的系统要求，因此不能在不相应增加尺寸的情况下用于寻址目的。另一方面，对于认证信息，防特定攻击的要求可能在一开始要高得多。然后，可能容忍对于通用损坏分组的拒绝能力的降低，因为防止对特定目标的攻击的保护保持不受伤害。在另一个实施例中，信号发生器被配置为生成信号，使得信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发送器(1)，用于向接收器(50)发射至少一个信号(100)，/n其中发送器(1)包括信号发生器(2)，/n其中信号发生器(2)被配置为生成待由发送器(1)发射的信号(100)，/n其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)包括数据内容(101)，以及/n其中信号发生器(2)被配置为通过使用分配给发送器(1)或分配给接收器(50)的标识符(103，211)修改数据内容(101)来生成信号。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170314 DE 102017204181.11.一种发送器(1)，用于向接收器(50)发射至少一个信号(100)，
其中发送器(1)包括信号发生器(2)，
其中信号发生器(2)被配置为生成待由发送器(1)发射的信号(100)，
其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)包括数据内容(101)，以及
其中信号发生器(2)被配置为通过使用分配给发送器(1)或分配给接收器(50)的标识符(103，211)修改数据内容(101)来生成信号。


2.如权利要求1所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)没有分配给发送器(1)的整个地址(110)和/或没有分配给接收器(50)的整个地址(210)。


3.如权利要求1或2所述的发送器(1)，
其中发送器(1)属于发送器组和/或接收器(50)属于接收器组，以及
其中标识符(103，211)被分配给发送器组或接收器组。


4.如权利要求1至3中任一项所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为通过使用标识符(103，211)作为加密密钥执行加密来修改数据内容(101)。


5.如权利要求1至4中任一项所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为通过基于数据内容(101)和/或基于标识符(103，211)添加数据有效性签名来修改数据内容(101)。


6.如权利要求1至5中任一项所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)基于分配给发送器(1)的地址(110)和/或基于分配给接收器(50)的地址(210)而携带至少一个短地址(102)。


7.如权利要求6所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为生成短地址(102)，使得短地址(102)具有比地址(110，210)更少的位。


8.如权利要求6或7所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)通过定义信号(100)如何被发送器(1)发射的物理方式来携带短地址(102)的至少一部分。


9.如权利要求6至8中任一项所述的发送器(1)，
其中信号发生器(2)被配置为生成信号(100)，使得信号(100)通过将短地址(102)添加到经修改的数据内容(101)而携带短地址(102)的至少一部分。


10.如权利要求1至9中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)包括下行链路信号接收器(3)，
其中下行链路信号接收器(3)被配置为接收由接收器(50)发射的信号(200)，以及
其中由接收器(50)发射的信号(200)比由发送器(1)发射的信号(100)包括关于短地址(102)和/或地址(110，210)的更少数据。


11.如权利要求1至10中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)被配置为获得分配给发送器(1)和/或分配给接收器(50)的标识符(103，211)和/或获得用于在初始化步骤期间提供短地址(102)的规则，以及
其中在将发送器(1)添加到包括至少发送器(1)和接收器(50)的系统之前执行初始化步骤。


12.如权利要求1至11中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)被配置为获得分配给发送器(1)和/或分配给接收器(50)的标识符(103，211)和/或获得用于在初始化步骤期间提供短地址(102)的规则，以及
其中初始化步骤由接收器(50)执行，从而向发送器(1)提供标识符(103)和/或规则。


13.如权利要求1至12中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)被配置为获得分配给发送器(1)和/或分配给接收器(50)的标识符(103，211)和/或获得用于在初始化步骤期间基于预共享秘密(32)提供短地址(102)的规则，以及
其中发送器(1)被配置为在初始化步骤期间接收随机数(31)及基于随机数(31)和预共享秘密(32)并携带地址信息的网络密钥(30)，以及
其中发送器(1)被配置为在初始化步骤期间将随机数(31)提供给接收器(50)并且响应于提供随机数(31)而从接收器(50)接收关于预共享秘密(32)的确认(33)。


14.如权利要求1至13中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)被配置为在适配步骤期间从接收器(50)获得适配的标识符(103)和/或适配的规则。


15.如权利要求1至14中任一项所述的发送器(1)，
其中发送器(1)被配置为检测多于一个接收器(50)能够将经修改的数据内容(101)的去修改评估为有效的情况，以及
其中发生器(54)被配置为在这种情况下适配应用于数据内容(101)的修改的种类，或者其中发送器(1)被配置为在这种情况下拒绝信号(100)的传输。


16.一种用于由发送器(1)向接收器(50)发射至少一个信号(100)的方法，
其中所述方法包括至少以下步骤：
提供数据内容(101)，
使用分配给发送器(1)或分配给接收器(50)的标识符(103，211)修改数据内容(101)，
发射包括经修改的数据内容(101)的信号(100)。


17.一种接收器(50)，用于接收发送器(1)发射的至少一个信号(100)，
其中接收器(50)包括数据存储器(52)、去修改器(53)和评估器(54)，
其中数据存储器(52)被配置为存储标识符(203)和分配给标识符(203)的地址信息数据(204)，其中地址信息数据(204)涉及分配给发送器(1)和/或分配给接收器(50)的地址(110...

【专利技术属性】
技术研发人员：格尔德·克里安，约瑟夫·伯恩哈德，雅克布·克奈索，约翰内斯·韦克斯勒，多米尼克·索勒，
申请(专利权)人：弗劳恩霍夫应用研究促进协会，
类型：发明
国别省市：德国;DE