基于星座模糊的物理层加密技术研究*
2021-08-30葛燕妮申麦英高媛媛
通信技术 2021年8期
关键词:符号
葛燕妮,申麦英,高媛媛,黄 铃
(陆军工程大学,江苏 南京 210003)
0 引言
无线通信是信息生产力中最活跃的技术因素和研究热点之一,被广泛应用于民用通信系统和军用通信系统。由于无线介质的开放性和共享性,无线信道容易被窃听端和恶意消息注入,因此安全性是一个必须解决的问题。
物理层密钥技术作为对上层加密算法的一种补充,与传统加密技术相比,具有很多优势。第一,密钥直接在认证的双方生成,不需要密钥管理中心及密钥分发过程,降低了密钥被窃听端的风险。第二,物理层密钥是基于无线信道的随机性机理,因此它独立于计算复杂度,可以简单高效地解决安全问题。第三,充分利用通信双方无线通信信道的互易性与时变性,可以实现“一次一密”的动态密钥生成,达到信息理论意义上的安全。
文献[1]提出一种多符号间混淆(Multiple Inter-symbol Obfuscation,MIO)方案。在该方案中,发送每个数据分组时,相应数据符号的随机子集被一组称为符号密钥的人工噪声符号混淆,使得窃听端的信道质量比合法接收器差,且窃听端不能正确解密数据符号。MIO 方案采用传统密钥协商方法[2]产生初始密钥,后续密钥由加密数据经过Hash 函数动态更新产生。初始密钥在共享过程中易被窃听端窃取,影响安全传输性能。此外,初始密钥仍然需要合法的发送器和接收器以交换冗余包来为不同的数据包生成不同的密钥,因此引入了高开销。
COC 方案将信道系数作为初始密钥,后续密钥由当前加密数据经过Hash 函数生成,用已调符号矢量叠加密钥置乱星座实现符号加密。……
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