CN113473460B - 基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 - Google Patents
基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113473460B CN113473460B CN202110632315.8A CN202110632315A CN113473460B CN 113473460 B CN113473460 B CN 113473460B CN 202110632315 A CN202110632315 A CN 202110632315A CN 113473460 B CN113473460 B CN 113473460B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- processed
- user
- sequence
- current data
- data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 30
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 19
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 17
- 101100190462 Caenorhabditis elegans pid-1 gene Proteins 0.000 claims description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 9
- 230000006870 function Effects 0.000 description 7
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000013139 quantization Methods 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 2
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
- H04W12/04—Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA]
- H04W12/043—Key management, e.g. using generic bootstrapping architecture [GBA] using a trusted network node as an anchor
- H04W12/0431—Key distribution or pre-distribution; Key agreement
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,包括:目标用户分别获取待处理数据列,按照预设规则进行划分,得到多个第一分组后,确定每个第一分组的阈值,根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列,将第一序列划分为多个子序列并进行解码,得到多个第二序列;第一用户将第一位置发送至第二用户,当第二用户在各第二子序列中检测到存在包含第一位置的第一预设数量个连续相同比特位时,将第二位置发送至第一用户;第一用户及第二用户根据第二位置确定密钥。该方法解决了低移动性环境下量化输出序列每比特熵值低、比特失配率高的问题,有效提高了无线物理层密钥的协商效率。
Description
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种无线物理层密钥协商方法。
背景技术
无线物理层密钥协商是无线物理层安全中的一种技术,近年来的研究主要思路是利用信道特征的短时互易性,通信双方同时对信道特征进行测量获得共享信息,经过量化得到二进制序列,通过协商去除不匹配的比特,进行隐私放大除去序列中包含的规律,最终得到共享的信息论安全的密钥。
现有的无线物理层密钥协商量化算法问题在于,低移动性的场景下量化输出的序列每比特熵值较低,在信息协商是泄露过多比特,导致密钥协商效率较低。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题,本发明提供了一种基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现:
本发明提供一种基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,包括:
目标用户分别获取待处理数据列,所述目标用户包括预先建立通信通道的第一用户和第二用户;
所述目标用户按照预设规则划分所述待处理数据列,得到多个第一分组后,确定每个第一分组的阈值;
针对所述待处理数据列中的每个当前待处理数据,所述目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列;
所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列,并对所述子序列进行解码,得到多个第二序列;
所述第一用户按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位;若是,则将所述第一预设数量个连续相同的比特位的中间位置标记为第一位置,并将所述第一位置发送至所述第二用户;
当所述第二用户在各第二子序列中检测到存在包含所述第一位置的第一预设数量个连续相同比特位时,确定第二位置,并将所述第二位置发送至所述第一用户;
所述第一用户及所述第二用户根据所述第二位置确定密钥。
在本发明的一个实施例中,所述阈值包括第一阈值和第二阈值;
所述目标用户按照预设规则划分所述待处理数据列,得到多个第一分组后,确定各个第一分组的阈值的步骤,包括:
所述目标用户按照预设规则划分所述数据列,得到多个第一分组;
计算各所述第一分组中待处理数据的平均值和标准差;
根据所述平均值和标准差,确定各个第一分组的第一阈值及第二阈值。
在本发明的一个实施例中,分别按照如下公式计算所述第一阈值和所述第二阈值:
q+=meanblock_id+α·σblock_id;
q-=meanblock_id-α·σblock_id;
其中,α表示预设权重,block_id表示第block_id个第一分组,meanblock_id表示第block_id个第一分组中待处理数据的平均值,σblock_id第block_id个第一分组中待处理数据的标准差,q+为计算得到的第一阈值,q-为计算得到的第二阈值。
在本发明的一个实施例中,所述判决包括软判决和硬判决;
所述针对所述待处理数据列中的每个当前待处理数据,所述目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列的步骤,包括:
确定每个当前待处理数据所属的第一分组,并获取当前待处理数据所属第一分组的第一阈值和第二阈值;
判断预设纠错码是否可输入不确定信息;
若是,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对所述当前待处理数据进行软判决,得到第一序列;
若否,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对所述当前待处理数据进行硬判决,得到第一序列。
在本发明的一个实施例中,分别按照如下公式对所述当前待处理数据进行软判决及硬判决:
x[pid]表示当前待处理数据,x[pid-1]表示当前待处理数据的上一个待处理数据,β表示预设的变化幅度门限值,Q1(x[pid])表示当前待处理数据的软判决结果,Q2(x[pid])表示当前待处理数据的硬判决结果,q+表示第一阈值,q-表示第二阈值;
其中,
在本发明的一个实施例中,所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列,并对所述子序列进行解码,得到多个第二序列的步骤,包括:
按照预设纠错码的码长,所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列;
将每个子序列作为一个码字,对所述码字进行解码,得到多个第二序列。
在本发明的一个实施例中,所述预设纠错码为汉明码、低密度校验码或极化码中的一种。
在本发明的一个实施例中,所述将每个子序列作为一个码字,对所述子序列进行解码,得到第二序列的步骤,包括:
根据预设纠错码对应的修正范围,对软判决结果为倾向0和倾向1的位进行修正,并根据所述码字中的数据位计算校验位的值;
当所有校验位均正确时,则输出数据位比特,得到第二序列;
当校验位存在错误时,则根据错误的校验位确定所述码字中错误的比特,并将该比反转后,输出数据位比特,得到第二序列。
在本发明的一个实施例中,所述子序列包含第二预设数量个校验位;
所述第二预设数量个校验位等间隔排布在所述子序列中;或者,所述预设纠错码为汉明码,所述第二预设数量个校验位位于所述子序列中2的幂次位。
在本发明的一个实施例中,所述第一用户及所述第二用户根据所述第二位置确定密钥的步骤,包括:
所述第一用户及所述第二用户分别根据所述第二位置,从自身解码得到的第二序列中取出对应比特组成第三序列,并通过信息协商及隐私增强之后得到密钥输出。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,由于第一用户是按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位并确定第一位置,也就是说,第一用户在第一次检测到第一位置后,会按照预设保护间隔跳过若干比特位,而后再继续检测,此种方式减少了第一用户与第二用户交换第一位置和第二位置时泄露的信息量,进而解决低移动性环境下量化输出序列每比特熵值低、比特失配率高的问题,有效提高了无线物理层密钥的协商效率。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法的一种流程示意图;
图2是本发明实施例提供的汉明码的一种示意图;
图3是本发明实施例提供的第二序列的一种示意图;
图4是本发明实施例提供的电子设备的一种示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示,本发明实施例提供的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,包括:
S101、目标用户分别获取待处理数据列,目标用户包括预先建立通信通道的第一用户和第二用户;
S102、目标用户按照预设规则划分待处理数据列,得到多个第一分组后,确定每个第一分组的阈值;
S103、针对待处理数据列中的每个当前待处理数据,目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列;
S104、目标用户将第一序列划分为多个子序列,并对子序列进行解码,得到多个第二序列;
S105、第一用户按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位;若是,则将第一预设数量个连续相同的比特位的中间位置标记为第一位置,并第一位置发送至第二用户;
S106、当第二用户在各第二子序列中检测到存在包含第一位置的连续相同比特位时,确定第二位置,并将第二位置发送至第一用户;
S107、第一用户及第二用户根据第二位置确定密钥。
本实施例中,第一用户与第二用户预先建立通信通道,待处理数据列可以是接收信号的强度或信道冲激响应的主峰高度等,其中,待处理数据的单位为分贝dB。
示例性地,阈值包括第一阈值和第二阈值。在步骤S102中,目标用户按照预设规则划分待处理数据列,得到多个第一分组后,确定各个第一分组的阈值的步骤,包括:
目标用户按照预设规则划分数据列,得到多个第一分组;
计算各第一分组中待处理数据的平均值和标准差;
根据平均值和标准差,确定各个第一分组的第一阈值及第二阈值。
具体而言,若待处理数据列中包含500个待处理数据,目标用户划分500个待处理数据得到5个第一分组、每组包含100个待处理数据。针对每个第一分组,计算100个待处理数据的平均值和标准差,并根据平均值和标准差计算每个第一分组的第一阈值及第二阈值。
可选地,按照如下公式计算第一阈值和第二阈值:
q+=meanblock_id+α·σblock_id;
q-=meanblock_id-α·σblock_id;
其中,α表示预设权重,block_id表示第block_id个第一分组,meanblock_id表示第block_id个第一分组中待处理数据的平均值,σblock_id第block_id个第一分组中待处理数据的标准差,q+为计算得到的第一阈值,q-为计算得到的第二阈值。
本实施例中,判决可以为软判决或硬判决。
上述步骤S103中,针对待处理数据列中的每个当前待处理数据,目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列的步骤,包括:
确定每个当前待处理数据所属的第一分组,并获取当前待处理数据所属第一分组的第一阈值和第二阈值;
判断预设纠错码是否可输入不确定信息;
若是,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对当前待处理数据进行软判决,得到第一序列;
若否,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对当前待处理数据进行硬判决,得到第一序列。
示例性地,预设纠错码为汉明码、低密度校验码或极化码中的一种。
需要说明的是,后续解码过程中,一些纠错码如汉明码,只允许输入0、1的二进制信息,即不能输入不确定信息,而对于另一些纠错码如极化码,其输入的定义域为[-1,1],故可以输入浮点数,通常每个浮点数对应最多一个01比特,此时表示可以输入不确定信息。
本实施例中,依次将待处理数据列中的每个待处理数据作为当前待处理数据,并对其进行判决。具体地,首先确定当前待处理数据所属的第一分组,并获取该第一分组对应的第一阈值和第二阈值;然后,判断预设纠错码是否可输入不确定信息,若纠错码可输入不确定信息,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对当前待处理数据进行软判决,得到第一序列;否则,根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对当前待处理数据进行硬判决,得到第一序列。
进一步地,按照如下公式对当前待处理数据进行软判决:
其中,x[pid]表示当前待处理数据,x[pid-1]表示当前待处理数据的上一个待处理数据,β表示预设的变化幅度门限值,q+表示第一阈值,q-表示第二阈值,Q1(x[pid])表示当前待处理数据的软判决结果。
此外,按照如下公式对当前待处理数据进行硬判决:
式中,Q2(x[pid])表示当前待处理数据的软判决结果。
可选地,以当前待处理数据所属第一分组的第一阈值q+=-20.5、当前待处理数据所属第一分组的第二阈值q-=-21.5、当前待处理数据所属第一分组的平均值meanblock_id=21.0为例,若当前待处理数据x[pid]=-19,则上述当前待处理数据的判决结果为1,若当前待处理数据x[pid]=-22,则上述当前待处理数据的判决结果为0,若当前待处理数据x[pid]=-21.3,则上述当前待处理数据的判决结果为倾向0。
可选地,上述步骤S104中,目标用户将第一序列划分为多个子序列,并对子序列进行解码,得到多个第二序列的步骤,包括:
按照预设纠错码的码长,目标用户将第一序列划分为多个子序列;
将每个子序列作为一个码字,对上述码字进行解码,得到多个第二序列。
本实施例中,目标用户划分第一序列得到多个子序列,每个子序列的长度与预设纠错码的码长相同,且子序列包含第二预设数量个校验位。
具体地,以预设纠错码是汉明码的情况为例,将每个子序列作为一个码字,根据汉明码对应的修正范围,分别将子序列中软判决结果为倾向0的位修正为0、并将其中软判决结果为倾向1的位修正为1;然后,根据码字中的数据位计算校验位的值,当所有校验位均正确时,则输出数据位比特,得到第二序列,反之,当校验位存在错误时,则根据错误的校验位确定码字中错误的比特,并将该比反转后,输出数据位比特,得到第二序列。
可选地,当预设纠错码为汉明码时,校验位设置于第二序列中2的幂次位。示例性地,仍以当前待处理数据所属第一分组的第一阈值q+=-20.5、当前待处理数据所属第一分组的第二阈值q-=-21.5、当前待处理数据所属第一分组的平均值meanblock_id=21.0为例,如图2所示,假设汉明码的7为分别为0000x00,校验位位于第1位、第2位和第4位(p1、p2、p3),其余为数据位(d1、d2、d3、d4),若当前待处理数据x[pid]=-19,则解码后输出0000。
当然,在本发明提供的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法中,除汉明码外,预设校验码还可以为低密度校验码或极化码,并且校验位也可以按照其它方式设置,例如,将第二数量个校验位还可以等间隔排布在第二序列中,以量化过程中获得更好的性能,本实施例对此不作限定。
另外,需要说明的是,不同预设纠错码对应的修正范围是不同的。例如,当预设纠错码为极化码时,软判决结果是倾向0的位可被修正为-1~-0.1之间的值、软判决结果是倾向1的位可被修正为0.1~1之间的值。
进一步地,在上述步骤S105中,第一用户按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位;若是,则将第一预设数量个连续相同的比特位的中间位置标记为第一位置,并将第一位置发送至第二用户。
请参见图3,若解码后得到三个第二序列:0000000000 1111111111 1100001100(以空格划分不同的第二序列),每个第二序列的长度为10,若第一预设数量为4、预设保护间隔为2,那么对于第一个第二序列,其1-4位均为0,故中间位置为(1+4)/2,取整后可确定第一位置为2。按照上述方法对三个第二序列加以检测后,标记的第一位置如图3中圆圈所示,第一用户将第一位置2、8、14、20发送给第二用户。显然,可以理解的是,由于第1-10位对应第一个第二序列、第11-20位对应第二个第二序列、第21-30位对应第三个第二序列,因此第一用户检测出的第一位置包括第一个第二序列的第2位和第8位、第二个第二序列中的第4位和第10位。
本实施例中,由于第一用户在检测到4个连续相同的比特位后,会跳过接下来的2个比特位,然后再继续检测符合条件的第一位置,从而减少了第一用户与第二用户交换第一位置时泄露的信息量,进而解决低移动性环境下量化输出序列每比特熵值低、比特失配率高的问题,有效提高了无线物理层密钥的协商效率。
当然,本发明中第一预设数量和预设保护间隔均可根据实际需要灵活设置,本申请对此不作限定。
进一步地,第一用户将检测出的第一位置发送给第二用户,第二用户在其解码出的多个第二序列中,检测对应位置前后是否存在第一预设数量个连续相同比特位;若是,则将连续相同比特位的中间位置标记为第二位置,发送给第一用户,进而第一用户与第二用户分别根据第二位置,从自身解码得到的第二序列中取出对应比特组成第三序列,并通过信息协商及隐私增强之后得到密钥输出。
图4是本发明实施例提供的电子设备的一种示意图。本发明实施例还提供了一种电子设备,如图4所示,包括处理器401、通信接口402、存储器403和通信总线404,其中,处理器401,通信接口402,存储器403通过通信总线404完成相互间的通信,
存储器403,用于存放计算机程序;
处理器401,用于执行存储器403上所存放的程序时,实现如下步骤:
目标用户分别获取待处理数据列,所述目标用户包括预先建立通信通道的第一用户和第二用户;
所述目标用户按照预设规则划分所述待处理数据列,得到多个第一分组后,确定每个第一分组的阈值;
针对所述待处理数据列中的每个当前待处理数据,所述目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列;
所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列,并对所述子序列进行解码,得到多个第二序列;
所述第一用户按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位;若是,则将所述第一预设数量个连续相同的比特位的中间位置标记为第一位置,并将所述第一位置发送至所述第二用户;
当所述第二用户在各第二子序列中检测到存在包含所述第一位置的第一预设数量个连续相同比特位时,确定第二位置,并将所述第二位置发送至所述第一用户;
所述第一用户及所述第二用户根据所述第二位置确定密钥。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory,RAM),也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。可选的,存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(Network Processor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
本发明实施例提供的方法可以应用于电子设备。具体的,该电子设备可以为:台式计算机、便携式计算机、智能移动终端、服务器等。在此不作限定,任何可以实现本发明的电子设备,均属于本发明的保护范围。
对于装置/电子设备/存储介质实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是,本发明实施例的电子设备及存储介质分别是应用上述基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法的电子设备及存储介质,则上述基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法的所有实施例均适用于该装置、电子设备及存储介质,且均能达到相同或相似的有益效果。
应用本发明实施例所提供的终端设备,可以展示专有名词和/或固定词组供用户选择,进而减少用户输入时间,提高用户体验。
该终端设备以多种形式存在,包括但不限于:
(1)移动通信设备:这类设备的特点是具备移动通信功能,并且以提供话音、数据通信为主要目标。这类终端包括:智能手机(例如iPhone)、多媒体手机、功能性手机,以及低端手机等。
(2)超移动个人计算机设备:这类设备属于个人计算机的范畴,有计算和处理功能,一般也具备移动上网特性。这类终端包括:PDA、MID和UMPC设备等,例如iPad。
(3)便携式娱乐设备:这类设备可以显示和播放多媒体内容。该类设备包括:音频、视频播放器(例如iPod),掌上游戏机,电子书,以及智能玩具和便携式车载导航设备。
(4)其他具有数据交互功能的电子装置。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。
尽管在此结合各实施例对本申请进行了描述,然而,在实施所要求保护的本申请过程中,本领域技术人员通过查看所述附图、公开内容、以及所附权利要求书,可理解并实现所述公开实施例的其他变化。在权利要求中,“包括”(comprising)一词不排除其他组成部分或步骤,“一”或“一个”不排除多个的情况。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的若干项功能。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施,但这并不表示这些措施不能组合起来产生良好的效果。
本领域技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式,这里将它们都统称为“模块”或“系统”。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。计算机程序存储/分布在合适的介质中,与其它硬件一起提供或作为硬件的一部分,也可以采用其他分布形式,如通过Internet或其它有线或无线电信系统。
本申请是参照本申请实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,包括:
目标用户分别获取待处理数据列,所述目标用户包括预先建立通信通道的第一用户和第二用户;
所述目标用户按照预设规则划分所述待处理数据列,得到多个第一分组后,确定每个第一分组的阈值;
针对所述待处理数据列中的每个当前待处理数据,所述目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列;
所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列,并对所述子序列进行解码,得到多个第二序列;
所述第一用户按照预设保护间隔,检测各第二序列中是否存在第一预设数量个连续相同的比特位;若是,则将所述第一预设数量个连续相同的比特位的中间位置标记为第一位置,并将所述第一位置发送至所述第二用户;
当所述第二用户在各第二子序列中检测到存在包含所述第一位置的第一预设数量个连续相同比特位时,确定第二位置,并将所述第二位置发送至所述第一用户;
所述第一用户及所述第二用户根据所述第二位置确定密钥;
其中,所述判决包括软判决和硬判决;
所述针对所述待处理数据列中的每个当前待处理数据,所述目标用户根据预设纠错码和当前待处理数据所属第一分组的阈值,对当前待处理数据进行判决,得到第一序列的步骤,包括:
确定每个当前待处理数据所属的第一分组,并获取当前待处理数据所属第一分组的第一阈值和第二阈值;
判断预设纠错码是否可输入不确定信息;
若是,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对所述当前待处理数据进行软判决,得到第一序列;
若否,则根据每个当前待处理数据所属第一分组的第一阈值及第二阈值,对所述当前待处理数据进行硬判决,得到第一序列;
所述第一用户及所述第二用户根据所述第二位置确定密钥的步骤,包括:
所述第一用户及所述第二用户分别根据所述第二位置,从自身解码得到的第二序列中取出对应比特组成第三序列,并通过信息协商及隐私增强之后得到密钥输出。
2.根据权利要求1所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,所述阈值包括第一阈值和第二阈值;
所述目标用户按照预设规则划分所述待处理数据列,得到多个第一分组后,确定各个第一分组的阈值的步骤,包括:
所述目标用户按照预设规则划分所述数据列,得到多个第一分组;
计算各所述第一分组中待处理数据的平均值和标准差;
根据所述平均值和标准差,确定各个第一分组的第一阈值及第二阈值。
3.根据权利要求2所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,分别按照如下公式计算所述第一阈值和所述第二阈值:
q+=meanblock_id+α·σblock_id;
q-=meanblock_id-α·σblock_id;
其中,α表示预设权重,block_id表示第block_id个第一分组,meanblock_id表示第block_id个第一分组中待处理数据的平均值,σblock_id第block_id个第一分组中待处理数据的标准差,q+为计算得到的第一阈值,q-为计算得到的第二阈值。
5.根据权利要求1所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列,并对所述子序列进行解码,得到多个第二序列的步骤,包括:
按照预设纠错码的码长,所述目标用户将所述第一序列划分为多个子序列;
将每个子序列作为一个码字,对所述码字进行解码,得到多个第二序列。
6.根据权利要求1所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,所述预设纠错码为汉明码、低密度校验码或极化码中的一种。
7.根据权利要求5所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,所述将每个子序列作为一个码字,对所述码字进行解码,得到第二序列的步骤,包括:
根据预设纠错码对应的修正范围,对软判决结果为倾向0和倾向1的位进行修正,并根据所述码字中的数据位计算校验位的值;
当所有校验位均正确时,则输出数据位比特,得到第二序列;
当校验位存在错误时,则根据错误的校验位确定所述码字中错误的比特,并将该比特反转后,输出数据位比特,得到第二序列。
8.根据权利要求7所述的基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法,其特征在于,所述子序列包含第二预设数量个校验位;
所述第二预设数量个校验位等间隔排布在所述子序列中;或者,所述预设纠错码为汉明码,所述第二预设数量个校验位位于所述子序列中2的幂次位。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110632315.8A CN113473460B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110632315.8A CN113473460B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113473460A CN113473460A (zh) | 2021-10-01 |
CN113473460B true CN113473460B (zh) | 2022-07-01 |
Family
ID=77868677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110632315.8A Active CN113473460B (zh) | 2021-06-07 | 2021-06-07 | 基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113473460B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN116302670A (zh) * | 2023-01-11 | 2023-06-23 | 阿里巴巴(中国)有限公司 | 编解码方法、编解码器、芯片、硬盘、通讯系统 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014208975A1 (de) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Generierung eines Schlüssels in einem Netzwerk sowie Teilnehmer an einem Netzwerk und Netzwerk |
CN106612176A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-03 | 中国电子科技集团公司第三十研究所 | 一种基于量子真随机数协商密钥协商系统及协商方法 |
CN107148017A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-09-08 | 西安电子科技大学 | 基于物理层密钥协商增强wlan安全性的方法 |
CN107528687A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-29 | 西安电子科技大学 | 基于物理层信道互相关性的动态密钥量化协商方法 |
EP3402118A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Koninklijke Philips N.V. | Key agreement devices and method |
CN109450590A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-03-08 | 浙江九州量子信息技术股份有限公司 | 用于qkd的基于准循环ldpc的自适应密钥协商方法 |
EP3676977A1 (en) * | 2017-08-28 | 2020-07-08 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand | Hybrid decoder for coded slotted aloha |
JP2020155861A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | キオクシア株式会社 | メモリシステム |
CN112688780A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-04-20 | 浙江九州量子信息技术股份有限公司 | 一种基于离散变量的qkd密钥协商方法 |
-
2021
- 2021-06-07 CN CN202110632315.8A patent/CN113473460B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014208975A1 (de) * | 2014-05-13 | 2015-11-19 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Generierung eines Schlüssels in einem Netzwerk sowie Teilnehmer an einem Netzwerk und Netzwerk |
CN106612176A (zh) * | 2016-12-16 | 2017-05-03 | 中国电子科技集团公司第三十研究所 | 一种基于量子真随机数协商密钥协商系统及协商方法 |
CN107148017A (zh) * | 2017-04-25 | 2017-09-08 | 西安电子科技大学 | 基于物理层密钥协商增强wlan安全性的方法 |
EP3402118A1 (en) * | 2017-05-10 | 2018-11-14 | Koninklijke Philips N.V. | Key agreement devices and method |
EP3676977A1 (en) * | 2017-08-28 | 2020-07-08 | Fraunhofer Gesellschaft zur Förderung der Angewand | Hybrid decoder for coded slotted aloha |
CN107528687A (zh) * | 2017-09-29 | 2017-12-29 | 西安电子科技大学 | 基于物理层信道互相关性的动态密钥量化协商方法 |
CN109450590A (zh) * | 2018-08-24 | 2019-03-08 | 浙江九州量子信息技术股份有限公司 | 用于qkd的基于准循环ldpc的自适应密钥协商方法 |
JP2020155861A (ja) * | 2019-03-19 | 2020-09-24 | キオクシア株式会社 | メモリシステム |
CN112688780A (zh) * | 2021-03-10 | 2021-04-20 | 浙江九州量子信息技术股份有限公司 | 一种基于离散变量的qkd密钥协商方法 |
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
Group Key Agreement in Multimedia Service for Machine Type Communication;Jieying Li等;《2014 Asia-Pacific Services Computing Conference》;20150806;全文 * |
Key agreement for wireless networks in the presence of active adversaries;Hongyi Yao等;《2011 Conference Record of the Forty Fifth Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers (ASILOMAR)》;20120426;全文 * |
基于量化软信息输入的密钥协商算法;郭福星等;《计算机仿真》;20180615(第06期);全文 * |
无线信道中的Polar码协商;张孝甜等;《信号处理》;20180725(第07期);全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113473460A (zh) | 2021-10-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103888148B (zh) | 一种动态阈值比特翻转的ldpc码硬判决译码方法 | |
CN107370560B (zh) | 一种极化码的编码和速率匹配方法、装置及设备 | |
JPH07273813A (ja) | ソフトシンボルの生成方法と装置 | |
US20170288698A1 (en) | Power saving for bit flipping decoding algorithm in ldpc decoder | |
CN113473460B (zh) | 基于纠错码判决的无线物理层密钥协商方法 | |
CN110708079B (zh) | 一种极化码构造方法及装置 | |
CN109768846B (zh) | 基于二核三核混合极化码的凿孔方法、系统、装置及介质 | |
US8397150B1 (en) | Method, apparatus and computer program for calculating a branch metric | |
CN108712232A (zh) | 一种用于连续变量量子密钥分发系统中的多码字并行译码方法 | |
JP2016515787A5 (zh) | ||
CN102545914B (zh) | Bch编译码方法及装置 | |
US9998149B2 (en) | Constant hamming weight coding | |
CN110661535B (zh) | 一种提高Turbo译码性能的方法、装置及计算机设备 | |
US10735141B2 (en) | System and a method for error correction coding using a deep neural network | |
US9542262B1 (en) | Error correction | |
CN110492889B (zh) | 检测纠正两位错误的编码解码方法、编码解码器及处理器 | |
CN104541469A (zh) | 用于使用有关发射机的信息进行错误恢复的方法和装置 | |
CN113687976B (zh) | 面向dna信息存储的编码和解码方法与装置 | |
CN115549698A (zh) | 编码方法和编码器、译码方法和译码器、通信系统 | |
US20060080376A1 (en) | Galois field multiplication system and method | |
CN111970007B (zh) | 一种解码方法、解码器、设备及介质 | |
JP5809026B2 (ja) | デジタルデータのエンコード又はデコード方法、データ配布装置、およびデータ管理装置 | |
CN109274460B (zh) | 一种多比特并行结构串行抵消译码方法和装置 | |
CN113971296A (zh) | 一种id模糊化的数据处理系统 | |
CN111342846B (zh) | 一种译码方法、装置及计算机可读存储介质 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |