[发明专利]一种物理层秘钥分发方法及通信设备

权利要求书

1.一种物理层秘钥分发方法，其特征在于，包括：

接收秘钥接收者在并行的N个信道上发送的第一信号，并根据所述第一信号生成信号序列D；

确定干扰比特和秘钥比特，并将所述干扰比特和所述秘钥比特进行编码调制后生成数据序列S；

将所述信号序列D与所述数据序列S，按各信道位置分别进行叠加，生成信号序列B；

将所述信号序列B通过N个信道发送给所述秘钥接收者。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定干扰比特和秘钥比特的步骤包括：

根据预设的功率比值p确定最小干扰比特数；

根据秘钥发送者与所述秘钥接收者之间链路的信号强度g以及所述功率比值p，确定最大单次可传输秘钥比特数；

根据所述最小干扰比特数和所述最大单次可传输秘钥比特数，确定干扰比特数和秘钥比特数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最小干扰比特数是根据以下公式计算得到：

其中，SI_min为所述最小干扰比特数，N为信道数，p为所述功率比值。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述最大单次可传输秘钥比特数是根据以下公式计算得到：

其中，SB_max为所述最大单次可传输秘钥比特数，N为信道数，p为所述功率比值，g为所述信号强度，N₀为秘钥接收者接收秘钥时的噪声功率，N_c为秘钥发送者接收所述第一信号时的噪声功率，N_e为信道估计误差。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述干扰比特数和所述秘钥比特数满足以下条件中的全部：

所述干扰比特数SI大于或等于所述最小干扰比特数；

所述秘钥比特数SB与循环冗余校验CRC码的比特数SB_CRC之和小于或等于所述最大单次可传输秘钥比特数；

将SI个干扰比特、SB个秘钥比特和SB_CRC个CRC码比特通过一编码调制方案进行编码调制后输出的符号序列长度的最小值等于信道数N，且将SI个干扰比特、SB个秘钥比特和SB_CRC个CRC码比特通过所述编码调制方案进行编码调制后，在所述信号强度g下传输的误码率小于或等于预设的误码率门限。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述CRC码的比特数SB_CRC为大于或等于0的整数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定干扰比特和秘钥比特的步骤包括：

获取干扰比特数SI和秘钥比特数SB与以下参数中的至少之一的对应关系：

编码调制方案；秘钥发送者与所述秘钥接收者之间链路的信号强度g；信道数N；预设的功率比值p；秘钥接收者接收秘钥时的噪声功率N₀；秘钥发送者接收所述第一信号时的噪声功率N_c；信道估计噪声N_e；CRC码的比特数SB_CRC；

根据所述对应关系确定所述干扰比特数和所述秘钥比特数。

8.根据权利要求2或7所述的方法，其特征在于，所述确定干扰比特和秘钥比特的步骤之前，还包括：

根据所述第一信号估计所述信号强度g；或者，

接收所述秘钥接收者发送的用于指示所述信号强度g的信息，并根据所述用于指示所述信号强度g的信息确定所述信号强度g。

9.根据权利要求5或7所述的方法，其特征在于，所述编码调制方案中的安全信道编码采用低密度奇偶校验LDPC码或极化polar码。