基于无线信道特征的密钥生成与安全增强关键技术研究

发布时间：2021-01-13 01:43

　　无线网络具有不受地理位置限制、覆盖范围广、易于部署等优点,在各领域的应用越来越广泛。同时,无线网络的开放特性也使它面临严峻的安全问题,如窃听、干扰、假冒、篡改等。攻击者利用各种手段对通信进行破坏,严重威胁网络的安全性。基于无线信道特征的物理层安全方案,为保障无线通信的安全提供了一种新的解决方法。无线信道的随机性、时空唯一性、短时互易性和不可预测性,决定了它可以作为随机信号源用来提取密钥,也可以用于身份认证、抗干扰攻击等,实现安全增强。本文在学习掌握信息安全理论和国内外研究现状的基础上,研究利用无线信道特征提取密钥及进行安全增强的相关技术。主要研究工作如下:（1）对基于无线信道特征提取密钥过程中的量化算法进行研究,总结、分析现有量化算法的优缺点。针对带保护间隔的量化（Channel Quantization With Guard-band,CQG）算法删除特征值较多,导致密钥生成速率较低的问题,提出了一种基于CQG算法的改进算法。改进算法与CQG算法的不同之处在于,CQG算法将保护间隔内的特征值全部删除,而改进算法根据通信双方交换的位置索引信息,保留保护间隔内量化结果一致的特征值,改进算... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 利用信道特征生成密钥
        1.2.2 利用信道特征进行安全增强
    1.3 本文主要研究内容及主要工作
    1.4 文章结构安排
第2章 利用无线信道特征进行密钥生成及安全增强
    2.1 无线信道特征
    2.2 系统安全模型
    2.3 基于无线信道特征的密钥生成过程
        2.3.1 信道探测
        2.3.2 量化
        2.3.3 信息协商
        2.3.4 保密增强
    2.4 密钥生成方法的性能指标
        2.4.1 密钥生成速率
        2.4.2 密钥不一致率
        2.4.3 密钥随机性
    2.5 基于无线信道特征进行安全增强
        2.5.1 干扰攻击的类型
        2.5.2 干扰攻击的防御
        2.5.3 基于无线信道特征的抗干扰方案
    2.6 本章小结
第3章 基于CQG算法的改进量化算法
    3.1 现有的量化算法
        3.1.1 单比特量化
        3.1.2 多比特量化
    3.2 常用的信息协商协议
        3.2.1 BBBSS协议
        3.2.2 Cascade协议
        3.2.3 Winnow协议
    3.3 基于CQG的改进量化方案
    3.4 仿真及性能分析
        3.4.1 仿真条件
        3.4.2 仿真结果及性能分析
    3.5 本章小结
第4章 无线通信中抗干扰攻击的信道切换方案
    4.1 抗干扰技术及存在问题
    4.2 问题描述
    4.3 提出的信道切换方案
        4.3.1 信道切换协议
        4.3.2 量化算法的选取
    4.4 实验及性能分析
        4.4.1 实验配置
        4.4.2 信道切换方法的选择
        4.4.3 实验结果及性能分析
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：2973958