[發明專利]基于服務網絡的無線物聯網物理層混合認證方法及系統

有效

• 申請號: 201811140561.6
• 申請日: 2018-09-28
• 公開（公告）號: CN108966232B
• 公開（公告）日: 2021-04-20
• 發明（設計）人: 謝寧;張齊齊
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04L29/06;H04L29/08
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

1.一種基于服務網絡的無線物聯網物理層混合認證方法，其特征在于，

包括：

請求傳輸階段，互聯網接入點向服務網絡發送物聯網設備的通信請求，所述服務網絡生成所述物聯網設備的加密函數的種子；

初始傳輸階段，所述服務網絡分別向所述互聯網接入點和所述物聯網設備發送攜帶所述加密函數的種子的通知信號，所述互聯網接入點和所述物聯網設備基于所述通知信號生成相同的認證碼，所述互聯網接入點發送攜帶所述認證碼的訓練信號給所述物聯網設備，當所述物聯網設備通過上層認證方法認證通過所述訓練信號時，基于所述訓練信號獲得物理信道的固有特征作為參考信道特征；

消息傳輸階段，所述互聯網接入點和所述物聯網設備基于所述通知信號生成相同的密鑰，所述互聯網接入點基于信息信號、所述密鑰和共享哈希加密函數生成標簽信號，將所述標簽信號疊加嵌入到信息信號生成載體信號，并發射所述載體信號，所述物聯網設備接收所述載體信號和所述信息信號，基于所述信息信號獲得目標信道特征，將所述目標信道特征與所述參考信道特征進行比較，并同時檢查所述載體信號中是否存在標簽信號，對所述載體信號進行物理層認證，其中，所述參考信道特征為參考信道響應，所述目標信道特征為目標信道響應，將所述參考信道響應與所述目標信道響應進行比較，當所述參考信道響應與所述目標信道響之間的距離小于規定閾值時，通過第一認證，所述物理層認證方法包括：所述物聯網設備基于所述載體信號獲得目標信息信號，并基于所述目標信息信號、所述密鑰和所述共享哈希加密函數獲得第一標簽信號；所述物聯網設備基于所述載體信號獲得殘差信號，并基于所述殘差信號獲得第二標簽信號；將兩個標簽信號做相關匹配，結果大于某個規定閾值時，通過第二認證；混合認證包含所述第一認證和所述第二認證，當所述第一認證和所述第二認證同時通過時，所述載體信號通過最終認證，實現所述混合認證。

2.如權利要求1所述的無線物聯網物理層混合認證方法，其特征在于：

所述上層認證方法包括：

所述物聯網設備基于所述訓練信號獲得目標認證碼，所述物聯網設備生成的認證碼為參考認證碼，比較所述目標認證碼與所述參考認證碼，當所述目標認證碼與所述參考認證碼相同時，上層認證通過所述訓練信號。

3.如權利要求1所述的無線物聯網物理層混合認證方法，其特征在于：

所述加密函數的種子為所述物聯網設備的偽隨機數生成器的種子。

4.一種基于服務網絡的無線物聯網物理層混合認證系統，是包括服務網絡、發射裝置和用戶裝置的無線物聯網物理層混合認證系統，其特征在于，

包括：

所述發射裝置，其用于向服務網絡發送用戶裝置的通信請求，

所述服務網絡，其用于生成所述用戶裝置的加密函數的種子，并分別向所述發射裝置和所述用戶裝置發送攜帶所述加密函數的種子的通知信號，所述發射裝置基于所述通知信號生成第一認證碼；以及

所述用戶裝置，其用于基于所述通知信號生成與第一認證碼相同的第二認證碼，

其中，所述發射裝置發送攜帶所述第一認證碼的訓練信號給所述用戶裝置，當所述用戶裝置通過上層認證方法認證通過所述訓練信號時，基于所述訓練信號獲得物理信道的固有特征作為參考信道特征，所述用戶裝置和所述發射裝置基于所述通知信號生成相同的密鑰，所述發射裝置基于信息信號、所述密鑰和共享哈希加密函數生成標簽信號，將所述標簽信號疊加嵌入到信息信號生成載體信號，并發射所述載體信號，所述用戶裝置接收所述載體信號，基于所述載體信號獲得目標信道特征，將所述目標信道特征與所述參考信道特征進行比較，并對所述載體信號進行物理層認證，其中，所述參考信道特征為參考信道響應，所述目標信道特征為目標信道響應，將所述參考信道響應與所述目標信道響應進行比較，當所述參考信道響應與所述目標信道響之間的距離小于規定閾值時，通過第一認證，所述物理層認證方法包括：所述用戶裝置基于所述載體信號獲得目標信息信號，并基于所述目標信息信號、所述密鑰和所述共享哈希加密函數獲得第一標簽信號；所述用戶裝置基于所述載體信號獲得殘差信號，并基于所述殘差信號獲得第二標簽信號；將兩個標簽信號做相關匹配，結果大于某個規定閾值時，通過第二認證；混合認證包含所述第一認證和所述第二認證，當所述第一認證和所述第二認證同時通過時，所述載體信號通過最終認證，實現所述混合認證。