刘 叶，秦丽明，汪莎莎，朱子龙，黄利鹏，张高远

(河南科技大学信息工程学院，河南 洛阳 471023)

ZigBee网络物理层安全传输方法设计*

刘 叶，秦丽明，汪莎莎，朱子龙，黄利鹏，张高远

(河南科技大学信息工程学院，河南 洛阳 471023)

作为一种低功耗短距离和低速率接入网方式，ZigBee技术在智能家居、精细农业和智慧城市等领域具有广泛工程应用价值，其数据安全问题受到广泛关注。ZigBee网络现有安全策略多采用密钥加密机制，在物理层实现无密钥安全传输则少有研究。基于星型拓扑结构在物理层设计了安全传输策略，既能满足对智能终端设备低实现复杂度和低能耗要求，又能有效抵御非安全模式下的窃听攻击。

ZigBee网络;星型拓扑结构；物理层安全；双向传输

随着信息技术的迅猛发展，私人信息和商业信息传输对无线通信网络的依赖性正明显增强，由此衍生的通信系统自身安全问题的关注度也在迅速提高。如图1所示，基于开放系统互连7层协议，传统通信系统的信息安全机制是建立在网络层及其以上各层，其核心技术是密钥加密机制，前提是协议底层的物理层已提供畅通且无错的传输链路，但是物理层信息安全问题并未引起足够重视[1]。

图1 无线通信网络的安全研究体系图

然而，由于电磁信号传输环境的开放性和通用性，在发射功率的有效覆盖范围内，任何拥有合适设备的第三方都可悄然接入网络窃取他人信息，给无线通信的私密性和安全性带来极大威胁。……