[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

本發明適用于通訊技術領域，提供了一種側信道密鑰生成方法、裝置及通訊系統，該側信道密鑰生成方法可應用于進行加密通訊的信息發送端，其包括以下步驟：在發送通訊開始信號后，采集信道狀態相位信息；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；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；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；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。本發明提供的側信道密鑰生成方法，可以大大提高密鑰生成的一致率、生成率、隨機性和安全性。

技術領域

本發明屬于通訊技術領域，尤其涉及一種側信道密鑰生成方法、裝置及通訊系統。

背景技術

隨著物聯網設備、智能移動設備和無線通信的普及，越來越多的信息需要通過無線通信的方式共享。然而，由于無線通信的暴露性，攻擊者可以對其進行很多類型的攻擊，這些攻擊很可能導致這些信息的泄露。另外，由于物聯網設備、移動設備的特性和通信方式的特性，以及傳統加密方式自身的缺陷，使得使用一些傳統的加密方式并不方便。

另外，由于信道狀態信息能夠提供更為豐富的信道狀態信息，因此其有更高的密鑰生成率，更不易被攻擊。在密鑰生成系統中信道狀態信息比接收信號強度更具有優勢。然而由于信道狀態信息的振幅信息受噪聲影響較大，且信號波動變化不明顯，很難使得加密通訊雙方得到的信號保持一致或者具有較高隨機性。另外，目前密鑰生成所使用的常見量化方法包括均值法累積分布函數法，但是，這兩種量化方法隨機性和安全性較差。

因此，目前的側信道密鑰生成方法至少存在一致率較低、隨機性較差和安全性較低的問題。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種側信道密鑰生成方法，旨在解決一致率較低、隨機性較差和安全性較低的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種側信道密鑰生成方法，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。

本發明實施例的另一目的在于提供一種側信道密鑰生成方法，應用于進行加密通訊的信息接收端，包括以下步驟：

在與所述信息接收端進行加密通訊的信息發送端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；

接收所述信息發送端發送的校驗碼，基于預設的校驗算法，對所述預設長度的二進制位進行校正，生成校正后的二進制位；

接收所述信息發送端發送的選取位數的索引，并根據所述選取位數的索引對所述校正后的二進制位進行處理生成通訊密鑰。

本發明實施例的另一目的在于提供一種密鑰生成裝置，應用于進行加密通訊的信息發送端，包括：