一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法技术

本发明专利技术属于无线通信安全技术领域，涉及一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法，所述方法包括通信双方在相干时间内互发导频信号并分别进行信道估计；通信双方依据同样的规则对信道频率响应交织；通信双方分别计算己方交织后信道频率响应星座图中连续三点构成夹角的角度并量化成初始密钥；一方对己方初始密钥做信道编码并将校验位和校验矩阵传递给另一方；另一方将接收到的校验位附于己方初始密钥与一方校验位相同的索引位置，并做一样的译码方案得到信息位；采用哈希函数对通信双方经过协商的密钥隐私增强。本发明专利技术利用信道频率响应星座图任意三点所成角度做为量化特征值，使密钥不一致率大幅降低。使密钥不一致率大幅降低。使密钥不一致率大幅降低。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法


[0001]本专利技术属于无线通信安全
，涉及无线通信中无线信道物理层密钥生成技术，具体涉及一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法。

技术介绍

[0002]随着移动通信网络的发展，越来越多的用户依赖手机进行一系列金融和信息相关的活动，移动通信系统成为日常生活中不可或缺的一部分，因此移动通信系统的安全性越来越受到人们的关注。现有的移动通信网络都是通过高层下发密钥对物理层信息加密，其开销较大且分发密钥的每个过程都有被窃取的风险。除此外，物联网设备的安全问题也备受关注，特别是能量有限的物联网设备急需一种低功耗的加密技术。
[0003]作为现有加密方式的补充，物理层密钥生成技术越来越受到关注，无线信道固有的互易性和空间去相关性使得通过无线信道的特征提取密钥成为现实。物理层密钥生成技术有四个步骤：信道估计、量化、密钥协商和隐私增强，量化和密钥协商是其非常关键的组成部分。
[0004]有学者提出依据波峰与波谷将接收信号强度划分为若干部分，然后在每一部分采用多轮动态划分阈值的方法量化。也有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法，其特征在于，所述方法包括：通信双方在相干时间内互相发送导频信号，并分别进行信道估计得到信道频率响应；通信双方根据相同的规则分别对估计出的信道频率响应交织；通信双方分别计算出己方交织后的信道频率响应星座图中任意三个特征点所构成夹角的角度，并量化成初始密钥；通信一方根据校验矩阵对己方初始密钥进行信道编码后，得到校验位；将所述校验位和所述校验矩阵都传递给通信另一方；通信另一方将接收到的校验位附于己方初始密钥与通信一方校验位相同的索引位置，并采用相同的译码方案得到密钥信息位；通信双方分别采用哈希函数对经过协商的密钥隐私增强，并生成密钥序列。2.根据权利要求1所述的一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法，其特征在于，所述通信双方在相干时间内互相发送导频信号，并分别进行信道估计得到信道频率响应包括通信一方向通信另一方发送导频信号，通信另一方接收导频信号并进行信道估计，通信另一方在接收到导频信号后的相干时间内，向通信一方发送导频信号，通信一方接收导频信号并进行信道估计。3.根据权利要求1所述的一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法，其特征在于，通信双方所采用的交织规则包括规则交织器、不规则交织器和随机交织器。4.根据权利要求1所述的一种适用于低信噪比环境的物理层密钥生成方法，其特征在于，所述己方交织后的信道频率响应星座图中任意三个特征点所构成夹角的角度包括信道频率响应星座图中当前特征点与前一个特征点构...

【专利技术属性】
技术研发人员：王华华，郑明杰，王丹，陈发堂，杨黎明，郑焕平，郑金贵，王勇芳，陈峰，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：