李楠楠，韩瑜，高宁，金石

（1. 东南大学移动通信国家重点实验室，江苏 南京 210096；2. 新加坡科技设计大学，新加坡 487372）

1 引言

无线信道的广播特性使得合法用户很容易受非法用户的攻击，如窃听、流量分析、干扰、重放、拒绝服务等[1]。目前，无线传输安全已引起学术界和工业界的广泛关注[2]。传统的加密算法一般是基于计算的复杂度，如基于大数分解的复杂性的RSA公钥加密算法需要假定攻击者的计算能力有限，从而保证非法用户无法在有效时间内获取密钥，但对于资源受限的设备，算法并不适用[3-4]。同时，传统的公钥基础设施需要依赖可靠的第三方机构来分发密钥，但是在复杂动态的移动无线环境中，依靠证书颁发机构或密钥分发中心的密钥分发方式具有较多的局限性[5]。近年来，无线物理层密钥生成技术受到了广泛关注，相比于传统加密算法，物理层密钥生成算法利用无线信道的特性生成密钥，进而保证无线传输的完整性和保密性[6]。物理层密钥生成算法基于时分双工通信系统的信道短时互易性在信道相干时间内通信双方可以通过发送导频信号，获取高度相似的物理层信道特征，并利用该特征进行物理层密钥生成。物理层密钥生成具有以下优势：一是基于物理层信道特征的密钥生成技术可以作为上层加密技术的必要补充，辅助增强无线通信的安全性；二是物理层密钥生成基于信道短时互易性生成双方一致的密钥，不需要额外的密钥分发和密钥管理机制；……