本文關鍵詞：基于無線信道特征的密鑰生成方法研究

  更多相關文章： 互易性 密鑰生成 去相關處理 密鑰增強 KLT

【摘要】：無線信道天然的開放性,使得信息的安全傳輸尤其重要。現(xiàn)行移動通信的安全機制主要依賴于基于計算安全的加密體制,而移動環(huán)境下,密鑰的分發(fā)與管理成為實現(xiàn)這種機制的重要挑戰(zhàn)。無線信道固有的互易性、空間唯一性、時變性等特征,為在物理層實現(xiàn)信息論安全意義上的絕對安全提供了可能。本文對基于無線特征的密鑰生成方法進行研究,主要貢獻如下:(1)分析了三種現(xiàn)有的密鑰生成方法,包括LCA、ASBG以及HRUBE密鑰生成方法,以密鑰生成速率、密鑰不一致率、密鑰隨機性為指標比較了他們的性能。研究結果表明,LCA密鑰生成方法可以生成隨機密鑰且密鑰不一致率較低,但是密鑰生成速率不高;ASBG密鑰生成方法提出一種分塊使用量化,并結合Cascade協(xié)商協(xié)議以及密鑰增強,整體性能與LCA密鑰生成方法相當;HRUBE密鑰生成方法采用了多比特自適應量化(MAQ)和KLT(Karhunen-Loève Transform)去相關處理,提高了密鑰生成速率以及密鑰的熵,但是犧牲了密鑰不一致率。(2)提出了一種改進的LCA密鑰生成方法。相比于LCA密鑰生成方法,該改進方法對每個匹配子序列的測量值進行累加處理來提高信噪比,使生成密鑰的不一致率較低;在量化階段引入了多比特量化,以提高密鑰生成速率;同時,這種改進方法保留了LCA密鑰生成方法中的協(xié)商機制,即通過公開信道交互匹配子序列的位置信息,實現(xiàn)過程簡單。實驗結果表明,改進方法在保證密鑰不一致率較小的前提下,提高了密鑰生成速率,且生成的密鑰可通過隨機性測試無需密鑰增強。(3)提出了利用格型白化濾波器代替KLT實現(xiàn)去相關處理。相關研究表明,KLT實現(xiàn)過程中存在著敏感性問題,即通信兩端獨立地實現(xiàn)KLT而不通過公開信道交互變換矩陣時,兩端生成密鑰的不一致率非常高。針對這一問題,提出了密鑰生成雙方獨立利用格型白化濾波器做去相關處理的解決思路。仿真結果表明,采用格型白化濾波器用于去相關處理時無需通過公開信道交換任何信息,提高了密鑰生成方法的效率及安全性。
【學位授予單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN918.4

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本文編號：1142545