基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析

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基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析

陈大江, 秦臻, 秦志光, 王瑞锦

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陈大江, 秦臻, 秦志光, 王瑞锦. 基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

引用本文:

陈大江, 秦臻, 秦志光, 王瑞锦. 基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

CHEN Da-jiang, QIN Zhen, QIN Zhi-guang, WANG Rui-jing. On the Security of Fast Secret Key Generation Protocol with Virtual Channel Approach[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

Citation:

CHEN Da-jiang, QIN Zhen, QIN Zhi-guang, WANG Rui-jing. On the Security of Fast Secret Key Generation Protocol with Virtual Channel Approach[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

1.
电子科技大学计算机科学与工程学院成都 611731;
2.
电子科技大学通信与信息工程学院成都 611731

基金项目:

国家科技重大专项(20112X03002-002-03);国家自然科学基金重点项目(61190110)

作者简介:
陈大江(1982-),男,博士生,主要从事信息论安全、物理层安全、无线安全等方面的研究.

中图分类号: TP309

On the Security of Fast Secret Key Generation Protocol with Virtual Channel Approach

1.
School of Computer Science & Engineering,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731;
2.
School of Communication and Information Engineering,University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 611731

摘要: 在无线安全通信中,产生密钥并且保持其安全性是至关重要的。然而,由于无线信道的广播特性,在密钥分发阶段很容易受到各种攻击。利用多径信道的随机性是解决这一问题的可行方案。为了解决现有的基于物理层的密钥分配协议效率低并且依赖节点或者环境移动性的缺点,文献[12]提出了基于虚拟信道的快速密钥生成协议。该文通过理论证明:在多天线敌手的前提下,该协议不能在实现信息论安全的同时提高密钥生成率的理论上界。因此,该协议不是信息论安全的。
- 信息论安全 /
- 密钥分配 /
- 物理层 /
- 虚拟信道 /
- 无线通信
Abstract: It is vitally important to generate keys and keep them secret in secure wireless communications. Due to the broadcast nature of wireless channels, secret key distribution is more vulnerable to attacks in wireless communication. An ingenious solution is to generate secret keys by using the multipath channel as a source of common randomness. To address the problems that the existing physical-based protocols have low key generation rate and high reliance on mobile nodes or environments, a fast secret key generation protocol with virtual channel approach was proposed by HUANG and WANG for static wireless networks. In this paper, we show that, in the presence of an eavesdropper with multiple antennas, the scheme does not improve the theoretical upper bound of the key generation rate with information-theory security. Thus, the protocol is not information-theory security.
- information-theory security /
- key distribution /
- physical layer /
- virtual channel /
- wireless communication

[1]	胡冉, 邓科. 电力无线通信网络统计复用业务信道接入控制改进算法 . 电子科技大学学报, 2020, 49(1): 81-86. doi: 10.12178/1001-0548.2018106
[2]	陈雷. 基于分层编码的物理层安全多播算法 . 电子科技大学学报, 2020, 49(1): 49-55. doi: 10.12178/1001-0548.2018109
[3]	赵伟, 骆亚菲, 鲍慧, 王辉. 全维度天线异构网物理层安全微基站部署研究 . 电子科技大学学报, 2019, 48(3): 351-355. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.03.007
[4]	曹明生, 王惟一, 王韬, 徐海津, 陈大江, 秦志光. 一种基于麦克风和扬声器的轻量级认证协议 . 电子科技大学学报, 2019, 48(4): 575-579. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2019.04.015
[5]	宋勇, 蔡志平. 一种基于信息论模型的入侵检测特征提取方法 . 电子科技大学学报, 2018, 47(2): 267-271. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.02.017
[6]	张云春, 王玉婧, 姚绍文, 李娜, 胡建陶. 基于粒子群优化的无线Mesh网络信道分配算法 . 电子科技大学学报, 2017, 46(5): 728-733, 746. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.05.015
[7]	胡剑浩, 李晓倩, 李妍. 基于信息论的高容错非对称MRF电路的供电电压分析 . 电子科技大学学报, 2016, 45(4): 520-527. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.004
[8]	孙彦景, 左海维, 李松. 带内全双工无线通信自干扰消除及MAC调度研究综述 . 电子科技大学学报, 2016, 45(6): 873-887. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.06.001
[9]	陈大江, 秦臻, 秦志光. 窃听信道下的认证信道容量 . 电子科技大学学报, 2015, 44(4): 579-583. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.04.017
[10]	张伟昆, 黄炜, 张大伟. 基于连接低干扰的无线Mesh网络信道分配算法研究 . 电子科技大学学报, 2014, 43(6): 817-822. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.06.004
[11]	张运生, 姚远, 孙世新, 何志海. 无线视频通信跨层资源分配及性能优化 . 电子科技大学学报, 2013, 42(1): 63-68. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.01.015
[12]	谢先斌, 郭伟. 认知通信机会容量最大化的信道分配研究 . 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 17-20. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.003
[13]	陈亚丁, 李少谦, 程郁凡. 无线通信系统综合抗干扰效能评估 . 电子科技大学学报, 2010, 39(2): 196-200,208. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2010.02.009
[14]	张翼德, 冯钢, 薛飞. 无线通信网中的新型移动性模型 . 电子科技大学学报, 2009, 38(3): 333-337. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.03.004
[15]	魏宁, 张忠培, 李少谦. 信号空间分集解码前传协同方法研究 . 电子科技大学学报, 2009, 38(6): 948-951. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2009.06.011
[16]	蒋慧娟, 沈越泓, 谭笑. 相对时延对空时/时频调制系统性能的影响 . 电子科技大学学报, 2008, 37(4): 500-503.
[17]	付卫红, 杨小牛, 刘乃安, 曾兴雯. 宽带无线通信中的MIMO系统 . 电子科技大学学报, 2007, 36(2): 176-178,206.
[18]	冯朝胜, 秦志光, 袁丁. 数据库加密系统密钥管理模块的设计 . 电子科技大学学报, 2007, 36(5): 830-833.
[19]	崔明雷, 汪学刚. 用以太网物理层芯片实现的雷达远程通信 . 电子科技大学学报, 2005, 34(5): 607-610.
[20]	肖尚辉, 徐继麟. 无线通信用SAW滤波器的分析与设计 . 电子科技大学学报, 2002, 31(5): 452-455.

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基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

1. 电子科技大学计算机科学与工程学院成都 611731;

2. 电子科技大学通信与信息工程学院成都 611731

基金项目:

国家科技重大专项(20112X03002-002-03);国家自然科学基金重点项目(61190110)

作者简介:
陈大江(1982-),男,博士生,主要从事信息论安全、物理层安全、无线安全等方面的研究.

收稿日期: 2013-09-12
修回日期: 2014-02-17
刊出日期: 2015-02-15

中图分类号: TP309

关键词:

摘要: 在无线安全通信中,产生密钥并且保持其安全性是至关重要的。然而,由于无线信道的广播特性,在密钥分发阶段很容易受到各种攻击。利用多径信道的随机性是解决这一问题的可行方案。为了解决现有的基于物理层的密钥分配协议效率低并且依赖节点或者环境移动性的缺点,文献[12]提出了基于虚拟信道的快速密钥生成协议。该文通过理论证明:在多天线敌手的前提下,该协议不能在实现信息论安全的同时提高密钥生成率的理论上界。因此,该协议不是信息论安全的。

English Abstract

陈大江, 秦臻, 秦志光, 王瑞锦. 基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

引用本文:

陈大江, 秦臻, 秦志光, 王瑞锦. 基于虚拟信道的快速密钥生成协议的安全性分析[J]. 电子科技大学学报, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

CHEN Da-jiang, QIN Zhen, QIN Zhi-guang, WANG Rui-jing. On the Security of Fast Secret Key Generation Protocol with Virtual Channel Approach[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

Citation:

CHEN Da-jiang, QIN Zhen, QIN Zhi-guang, WANG Rui-jing. On the Security of Fast Secret Key Generation Protocol with Virtual Channel Approach[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2015, 44(1): 112-116. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.01.019

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