认知无线电网络中高效的物理层组密钥生成方案

认知无线电网络是解决频谱资源供需矛盾问题的最佳方案之一,用户之间的安全通信是认知无线电网络正常运行的前提,提取并建立安全有效的共享密钥是用户之间进行安全通信的基础。研究表明,基于物理层无线信道特征的密钥提取方法在两个用户之间易于实现,但是在多个用户之间同时使用信道特征来生成组密钥以保证安全通信仍存在很大挑战。针对认知无线电网络集中式频谱感知场景,文章提出了一种基于融合中心点对点生成策略的组密钥生成方案。通过MATLAB仿真软件模拟用户通信过程,实验结果表明,该方案大幅提高了组密钥率。此外,数值计算分析了该方案理论上可达到的组密钥率,结果表明该方案的组密钥率随着信噪比的增大而增加,且不随着组内用户节点的增多而发生改变。综上所述,本方案在提高组密钥率方面具有较明显的优势。

认知无线电网络中基于接收信号强度的组密钥提取方案

为了保障认知无线电网络(cognitive radio networks, CRNs)中次用户之间的安全通信,提出一种基于物理层无线信道特征接收信号强度(received signal strength, RSS)的组密钥提取方案。在网络中并非所有次用户都在彼此通信范围内的情况下,该方案利用中继节点实现组密钥的提取,即在链式通信拓扑结构下,组内所有节点将链上除头节点和尾节点以外的其他节点作为辅助中继节点,提取链上所有相邻节点间的RSS测量值。之后,提出一种新的量化方法对提取到的RSS测量值进行量化。首先,给所有RSS测量值找到相应的量化区间;其次,为每个RSS测量值找到相配对的值,使得生成的密钥与多位RSS测量值相关,保证最终密钥生成的随机性;最后,利用格雷码编码对量化后的RSS测量值进行编码。使用MATLAB仿真软件模拟用户在高斯信道中建立组密钥的过程,信噪比在0~30 dB变化,实验结果表明,密钥建立过程中比特不一致率随着组内节点个数增加而增加,随着信噪比的增大而减小。此外,数值计算分析了该方案在不同条件下能够达到的组密钥率,结果表明,该方案的组密钥率随着组内节点个数和信噪比变化所呈现的变化趋势与比特不一致率相反。与现有方案相比,本方案能够大幅地降低用户建立组密钥的通信代价。综上所述,本方案在提高组密钥提取效率和降低用户通信代价方面都具有较明显的优势。

基于三节点的组密钥生成方案

设计安全的组密钥方案以保障无线网络中各节点之间的安全通信,是无线网络面临的一个巨大挑战.为了解决这个问题,文章提出了一种基于三节点的组密钥生成方案.该方案首先选择一个受信任的系统授权机构为网络中的用户节点进行分组,然后节点用户利用物理层无线信道特征提取短密钥,并交换使用Schnorr签名后的信息,最后每个用户节点都对自己的邻居节点进行身份验证.若验证成功,则为网络中的节点建立一个组密钥.仿真结果表明,该方案的组密钥率与信噪比之间呈正相关,且组密钥率不随节点个数的增加而下降,具有很好的无线网络适应性.

基于产教融合的电力通信实训项目式教学研究

产教融合是当前职业学校开辟的一条崭新的发展之路,本文依次从构建产教融合平台、教学目标设计、教学内容设计、教学方法设计等多个方面研究了基于产教融合的电力通信实训项目式教学法。