[发明专利]一种基于噪声分发的物理层安全传输方法

权利要求书

1.一种基于噪声分发的物理层安全传输方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、合法信息发送者Alice发送人工噪声分发请求R_AB，人工噪声分发请求R_AB包括此次通信的用户信息以及合法信息发送者Alice生成的临时随机数字秘钥D_A；

S2、安全协作节点SCN接收人工噪声分发请求R_AB后，将临时随机数字秘钥D_A与合法信息发送者Alice的本地数字秘钥K_A进行比特模二相加，安全协作节点SCN得到一组重新组合后的长度为Lbits的秘钥K′_A并进行预处理；随后，安全协作节点SCN利用MD5散列函数对算法秘钥K′_A进行加密，得到不可逆的随机序列并利用该随机序列产生干扰噪声信号Z_KA；安全协作节点SCN随机生成长度同样为V bits人工噪声序列z_AB，并利用z_AB产生人工噪声信号Z_AB；安全协作节点SCN将干扰噪声信号Z_KA与安全通信所需的人工噪声信号Z_AB进行基带叠加得到发送信号S_K,1；将发送信号S_K,1发送给合法发送者Alice，确定合法发送者Alice接收的信号和合法接收者Bob接收的信号y_B,1；

S3、安全协作节点SCN利用合法信息发送者Alice的临时随机秘钥D_A与合法接收者Bob的本地数字秘钥K_B进行模二相加，然后对长度为Lbits的组合K′_B进行预处理；再将组合后的密钥分段输入到MD5 hash函数汇总得到随机序列并利用产生干扰噪声信号Z_KB，并对Z_KB进行能量归一化处理，使得Z_KB～CN(0,1)；最后将干扰噪声信号Z_KB和人工噪声信号Z_AB进行基带叠加得到发送信号S_K,2，将发送信号S_K,2发送给合法接收者Bob，确定合法发送者Alice接收的信号y_A,2和合法接收者Bob接收的信号

S4、合法发送者Alice根据接收到的信号和y_A,2对人工噪声信号Z_AB进行联合估计并得到人工噪声估计量合法信息发送者Alice利用人工噪声估计量对保密信号X进行干扰后发送发射信号S_A,3给合法接收者Bob，合法接收者Bob接收到信号y_B,3，合法接收者Bob通过对y_B,1，和y_B,3进行联合检测能够得到保密信号X的估计信号实现数据的安全传输。

2.根据权利要求1所述的基于噪声分发的物理层安全传输方法，其特征在于，步骤S1中，人工噪声分发请求R_AB的长度为Lbits；安全协作节点SCN作为物理层安全协作节点，事先储存合法信息发送者Alice和合法接收者Bob各自的本地数字秘钥K_A、K_B，且长度均为Lbits。

3.根据权利要求1所述的基于噪声分发的物理层安全传输方法，其特征在于，步骤S2中，对秘钥K′_A进行预处理具体为：

S201、对K′_A按128bits进行分组，不足128bits的末尾补0，最终得到分组后长度为Vbits的密钥序列p为分组个数，V≥L；

S202、安全协作节点SCN利用MD5算法计算出密钥中的每个分组序列的hash值

S203、将步骤S202中计算的每个hash值进行组合，得到长度为V bits的hash序列