[發明專利]一種基于多天線技術的車輛無線通訊防竊聽安全防護方法

有效

• 申請號: 201810939227.0
• 申請日: 2018-08-17
• 公開（公告）號: CN109302260B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 余貴珍;王斯奮;秦洪懋;冀浩杰;趙付霞
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04K1/02
• 分類號: H04K1/02;H04K3/00;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 北京國謙專利代理事務所(普通合伙) 11752
• 代理人: 肖應國

一種基于多天線技術的車輛無線通信防竊聽安全防護方法，包括以下步驟：步驟一：信號收發器先向車載多天線收發機發送訓練序列來進行信道估計；步驟二：車載多天線收發機內設置多副天線來對訓練序列信號進行接收，并根據訓練序列來估計信號收發器天線與車載多天線收發機天線之間的信道狀態信息；步驟三：考慮信道增益，不斷調試其加權比例，使得車載多天線收發機每根天線發射的信號在到達信號收發器時信號正向疊加達到最強，而到達竊聽設備時信號相互干擾，使得竊聽設備接受到的信息失真，從而達到防竊聽目的。本發明可實現對車輛正常運行時非法竊聽的防護，可解決車輛智能化發展過程中車輛通信安全問題。

技術領域

本發明涉及車載無線通信安全技術領域，適用于具備多天線無線通信系統的車輛，具體涉及一種基于多天線傳輸信道的物理層算法實現車輛防竊聽的方法。

背景技術

近年來，隨著汽車智能化和網聯化技術的快速發展，汽車已不再是一個封閉的個體。由于無線通信互聯技術的應用，使得車與車(Vehicle-to-Vehicle,V2V)，車與基礎設施(Vehicle-to-Infrastructure,V2I)，車與云(Vehicle-to-Cloud,V2C)的信息交互成為可能。但是開放的通信網絡也使得智能網聯汽車面臨網絡攻擊的可能性。例如，車輛信息在交換過程中被惡意地截獲、竊聽，造成車主的個人隱私泄露，進而導致不可估量的后果。車輛防竊聽研究的主要目標是防止竊聽者對車輛通信中的信息進行監聽、竊取破譯，并利用竊聽信息對車輛發起主動攻擊。因此，提出一種防竊聽的方法是普及智能網聯汽車的重要一環。

多天線技術因在改善通信質量，充分利用空間資源等方面存在著明顯的優勢。并且在不增加頻譜資源和天線發射功率的情況下，可以成倍的提高系統信道容量與通訊速率，因此被視為下一代移動通信的核心技術。車輛通訊作為移動通訊的重要一環，將多天線技術應用到車輛無線通訊中已成為車輛發展的必然新趨勢。

現階段的防竊聽技術主要針對軍事上的應用，基于車輛的防竊聽研究相對較少，但隨著車輛智能化程度的逐漸提高，汽車面臨的通信安全問題日益嚴重。例如，當車輛之間的通信信息被人惡意竊聽，可能造成車主的個人信息泄露，攻擊者利用獲得的信息從事非法欺詐等行為；攻擊者也可能會將竊聽到的部分信息，進行截取、篡改，干擾智能汽車的正常行駛。

有鑒于此，迫切需要提供一種車輛防竊聽方法，以便保障車輛通信過程中的安全性和完整性。

發明內容

本專利的目的在于提供一種基于多天線技術的車輛無線通訊防竊聽安全防護方法，防止竊聽者對車輛通信中的信息進行監聽、竊取破譯，并利用所竊取的信息對車輛發起攻擊。

為實現上述目的，本發明將采取以下技術方案：一種基于多天線技術的車輛無線通訊防竊聽方法，其特征在于，本發明所述方法是一種針對多天線傳輸信道的物理層算法，該算法能夠干擾竊聽設備或儀器，進而實現車輛防竊聽；進一步的，多天線技術還可以根據不同信道的特征自適應選擇傳輸信道，使每根天線發射的信號在合法接收端正向疊加達到信號強度最強，而在其他節點信號互相抵消，降低合法節點誤碼率，增加了竊聽設備對消息的截獲難度，從而達到車輛防竊聽的目的。

一種基于多天線技術的車輛無線通訊防竊聽方法，包括以下步驟：

步驟一：首先，信號收發器先向車載多天線收發機發送訓練序列來進行信道估計；

步驟二：車載多天線收發機內設置多副天線來對訓練序列信號進行接收，并根據訓練序列來估計信號收發器天線與車載多天線收發機天線之間的信道狀態信息；

步驟三：考慮信道增益，不斷調試其加權比例，使得車載多天線收發機每根天線發射的信號在到達信號收發器時信號正向疊加達到最強，而到達竊聽設備時信號相互干擾，使得竊聽設備接受到的信息失真，從而達到防竊聽目的。

所述步驟一中，在通信過程中，信息收發器向車載多天線收發機發送訓練序列的目的是估計出信號收發器的天線到達接收端的信道系數和信道質量。