《無線網路中基於物理層安全的訊息認證跨層協定研究》是依託電子科技大學,由陳大江擔任醒目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：無線網路中基於物理層安全的訊息認證跨層協定研究
- 依託單位：電子科技大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：陳大江
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
由於無線信道的廣播特性，無線通信容易受到信息竊聽、訊息篡改、節點冒充等攻擊。因此，具有低能耗、低運算量、高安全性的物理層安全協定成為當前無線安全領域的研究熱點。本課題將以物理層安全技術為線索，研究可達資訊理論安全的訊息認證協定。針對現有基於噪聲信道的訊息認證理論薄弱、無統一的認證理論框架的問題，建立普適的基於竊聽信道的認證框架，研究該框架下的認證效率測度並討論認證信道容量，設計出可實現認證密鑰多項式次復用、安全性高、容量可達的訊息認證協定。針對現有基於竊聽信道的訊息認證協定計算複雜度高的問題，利用“無率碼”思想設計出計算有效的安全編碼方案，並設計出計算有效的訊息認證協定。針對目前基於物理層的訊息認證協定實用性差的問題，採用自干擾和自干擾消除等物理層技術設計出滿足主信道容量大於竊聽信道容量的竊聽信道模型實用方案，設計基於射頻和音頻信道的訊息認證套用方案，並在PC機和手機等無線終端上實現該方案。
結題摘要
由於無線信道的廣播特性，無線通信容易受到信息竊聽、訊息篡改、節點冒充等攻擊。因此，具有低能耗、低運算量、高安全性的物理層安全協定成為當前無線安全領域的研究熱點。本課題以物理層安全技術為線索，研究可達資訊理論安全的訊息認證協定。為此，本項目對以下三個方面內容展開研究：1、基於噪聲信道的訊息認證框架模型的建立；2、認證信道容量可達認證協定的設計；3、可實現認證密鑰多項式次復用的、可達資訊理論安全的計算有效認證協定研究。項目執行過程中取得了如下研究成果：1、提出了新的基於噪聲信道的訊息認證框架模型，並證明了該認證模型的認證信道容量.2、設計了可達資訊理論安全，可實現認證密鑰多項式次復用，且可以達認證容量的認證協定。3、提出了基於安全LDPC碼的計算有效的物理層訊息認證協定，該協定在二元擦除竊聽信道模型下，利用Large-girth-LDPC碼編碼思想設計出低編碼和解碼複雜度的強安全LDPC碼編碼方案，並結合輕量級的一致均勻哈希函式類實現了高效的、高安全性的物理層認證。4、提出了基於安全Polar碼的計算有效的物理層訊息認證協定，該協定在特定信道條件下可通過Poalr 碼來實現物理層安全認證。5、設計了基於音頻硬體指紋的物理層設備認證協定，該協定利用無線設備自帶的麥克風和擴音器，從中提取物理指紋用於設備認證。在國際頂級學術期刊上發表被SCI 檢索論文11篇,其中包括中科院1區期刊論文5篇，CCF A類期刊論文2篇，中科院2區期刊論文4篇；EI 檢索期刊和會議論文4篇。相關研究成果申請了2項發明專利；培養了3名博士研究生。
