[发明专利]无线体域网对称密钥协商方法

权利要求书

1.一种无线体域网对称密钥协商方法，设由节点A向节点B发起承诺，以便完成节点A与节点B的密钥协商，其特征在于，按照以下方法来实现：节点A首先在                                               时刻进行生理信号采集，设为；然后根据产生共享密钥，并将以隐藏的形式向节点B传送数据；节点B首先提取时刻相同的生理信号，经去噪声处理，并验证生理信号的取值是否正确；如正确，则求出协商密钥；如不正确，则在时刻附近获取生理信号，继续求取密钥。

2.根据权利要求1所述的无线体域网对称密钥协商方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

a.建立路由，建立节点A与节点B之间的通讯路径；

b.设置密钥和函数，在无线体域网的所有节点中预置一个密钥、一个伪随机函数、一个纠错函数、一个纠错码集合以及两个关系和，其中可逆，x，y为自变量；

c.建立时间窗口，每个节点在时间窗口内的多个固定时间点均进行人体生理信号采集，并且在新时间窗口中采集的数据会替代之前时间窗口中采集的数据；

d.采集生理信号，节点A在当前时间窗口的时刻采集生理信号，设值为；

e.建立关系式，从纠错码集合中提取一个字码，利用建立与的关系；

f.隐藏关系，产生一个公开随机数，并结合伪随机函数隐藏与的关系，隐藏表达式为：；

g.求出承诺和密钥，节点A以、、、数值构成承诺，并将其传送给节点B，以的函数值为共享密钥；

h.节点B采集生理信号，节点B在相同时间窗口内的时刻提取相同的生理信号，设其值为；

i.还原与的关系，节点B根据预置的密钥还原与的关系，表达式为；

j.映射与存在噪声差异的，利用关系函数，将和关系映射为与字码存在噪声差异的，表达式为：；

k.去噪声处理，利用纠错函数对进行去噪声处理，设处理后的函数值为，则；如果，意味着去噪声成功，则利用计算出的值；

m.产生共享密钥，节点B利用公式产生共享密钥，则有，密钥协商成功；

n.如果步骤k中的，取附近时刻的生理信号，以弱时间同步生理信号，选取时刻附近的生理信号，按照步骤i、j、k、m进行密钥协商；

p.密钥协商结束，如果步骤n中密钥协商的次数达到L次都没有成功，则宣告密钥协商失败。

3.根据权利要求2所述的无线体域网对称密钥协商方法，其特征在于：设为消隙空间，为编码后的生理信号，且；为纠错码集合，对于纠错字码，有；为纠错码集合能纠错的最大位数；为两自变量与之间的统计距离；步骤b中所述的纠错函数满足：对于，，且，则有。

4.根据权利要求2或3所述的无线体域网对称密钥协商方法，其特征在于：步骤b中所述的和函数均为异或函数。

5.根据权利要求2或3所述的无线体域网对称密钥协商方法，其特征在于：所述步骤g中，节点A向节点B发送的承诺形式为：。

6.根据权利要求2所述的无线体域网对称密钥协商方法，其特征在于：所述路由建立步骤a，设节点A为待加入节点，如果无线体域网为簇状结构，则按照以下步骤建立路由：

a-1-1.节点A向周围发出广播，以寻找合适的簇头；

a-1-2.如果C为接收到A广播的簇头节点，则节点C将其能量、本簇内的节点数反馈给节点A；

a-1-3.如果节点B已加入C的簇，则节点B将其能量、路由任务数、到簇头的跳数发送至节点A；

a-1-4.每一路径上，节点A计算簇头节点与簇内节点数的比值；

a-1-5. 每一路径上，节点A计算所有路由节点在每次转发任务中的平均能量；

a-1-6.选取合适的簇头，在于相同路径上，记，选择获取最大值时对应的节点作为簇头，并建立路由；

如果无线体域网为网状结构，节点E为目标节点，则按照以下步骤建立路由：

a-2-1.节点A向周围发出广播，以寻找到节点E的合适路由；

a-2-2.如果节点D为节点A到节点E的路由节点，则节点D将其能量、路由任务数、到簇头的跳数发送至节点E；

a-2-3.选取路由，节点E计算每条路径上对应的，选取值最大的路径作为A到E的通信路径。