[發明專利]一種側信道密鑰生成方法、裝置及通訊系統

有效

• 申請號: 202010001682.3
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111148099B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 王林;安皓楠;荊楠;常卓;劉文遠;厲斌斌
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: H04W12/04
• 分類號: H04W12/04;H04W12/041
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

1.一種側信道密鑰生成方法，其特征在于，應用于進行加密通訊的信息發送端，包括以下步驟：

在發送通訊開始信號后，采集信道狀態信息，所述信道狀態信息包括信道狀態相位信息；

基于預設的相位校正方法，對所述采集的信道狀態相位信息進行相位校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息；

基于累積分布函數的自適應量化法，對所述相位校正后的信道狀態相位信息進行量化處理，生成預設長度的二進制位；

基于預設的校驗算法，對所述預設長度的二進制位進行校驗，生成校驗碼，并發送給與所述信息發送端進行加密通訊的信息接收端，以使所述信息接收端根據所述校驗碼進行校正；

在所述預設長度的二進制位中隨機選取位數生成通訊密鑰，并將所述選取位數的索引發送給所述信息接收端；

所述基于預設的相位校正方法，對所述采集的信道狀態相位信息進行相位校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息的步驟，具體包括：

獲取所述采集的信道狀態相位信息，所述信道狀態相位信息包括多個子載波的信道狀態相位信息；

基于采集的第一個子載波的信道狀態相位信息以及采集的最后一個子載波的信道狀態相位信息確定第一校正值；

計算采集的多個子載波的信道狀態相位信息的平均值，記為第二校正值；

基于第一校正值、第二校正值分別對采集的多個子載波的信道狀態相位信息進行校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息；

在基于累積分布函數的自適應量化法，對所述相位校正后的信道狀態相位信息進行量化處理，生成預設長度的二進制位的步驟之前，還包括：

基于Savitzky-Golay濾波法和滑動均值濾波法，對所述相位校正后的信道狀態相位信息進行濾波處理，生成濾除處理后的信道狀態相位信息；

所述基于累積分布函數的自適應量化法，對所述相位校正后的信道狀態相位信息進行量化處理，生成預設長度的二進制位的步驟，具體包括：

基于累積分布函數的自適應量化法，對所述濾除處理后的信道狀態相位信息進行量化處理，生成預設長度的二進制位；

所述基于累積分布函數的自適應量化法，對所述相位校正后的信道狀態相位信息進行量化處理，生成預設長度的二進制位的步驟，具體包括：

根據所述相位校正后的信道狀態相位信息確定量化區間的數量；

基于累積分布函數，根據所述量化區間的數量確定閾值分割線，并根據所述閾值分割線劃分所述相位校正后的信道狀態相位信息中待量化的量化區間；

在所述閾值分割線的附近設置第一舍棄帶，并去除所述量化區間中處于所述第一舍棄帶內的樣本，生成濾除后的量化區間；

根據相距最近的兩組相鄰閾值分割線確定量化樣本長度；

根據所述量化樣本長度并基于預設的D-Gray碼，對濾除后的量化區間中的樣本進行量化，生成預設長度的二進制位；

在所述根據所述量化樣本長度并基于預設的D-Gray碼，對濾除后的量化區間中的樣本進行量化，生成預設長度的二進制位的步驟之前，還包括：

根據所述閾值分割線以及所述濾除后的量化區間中的樣本確定虛擬閾值分割線；

在所述虛擬閾值分割線的附近設置第二舍棄帶，并去除所述濾除后的量化區間中處于第二舍棄帶內的樣本，生成二次濾除后的量化區間；

所述根據所述量化樣本長度并基于預設的D-Gray碼，對濾除后的量化區間中的樣本進行量化，生成預設長度的二進制位的步驟，具體包括：

根據所述量化樣本長度并基于預設的D-Gray碼，對二次濾除后的量化區間中的樣本進行量化，生成預設長度的二進制位。

2.根據權利要求1所述的一種側信道密鑰生成方法，其特征在于，在基于預設的相位校正方法，對所述采集的信道狀態相位信息進行相位校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息的步驟之前，還包括：

根據網絡協議同步所述信息發送端與所述信息接收端的時間戳信息；

根據所述同步的時間戳信息判斷所述采集的信道狀態相位信息是否在預設相干時間內，并獲取在相干時間內的信道狀態相位信息；

所述基于預設的相位校正方法，對所述采集的信道狀態相位信息進行相位校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息的步驟，具體包括：

基于預設的相位校正方法，對所述在相干時間內的信道狀態相位信息進行相位校正，生成相位校正后的信道狀態相位信息。