[发明专利]短距离无线环境下智能设备间的高熵共享口令生成方法

摘要

本发明公开了一种短距离无线环境下智能设备间的高熵共享口令生成方法，首先系统初始化及系统参数发布；然后基于短距离无线信道特征的随机变量生成；接着基于身份、随机变量在协议选定频率上建立安全共享变量；最后基于安全共享变量，生成高熵共享口令。本发明生成的口令可以作为认证使用，从而提高短距离无线设备间通信的安全性和可靠性。协议适用于无线车联网，无线智能家居网络等应用场景。

主权项

1.一种短距离无线环境下智能设备间的高熵共享口令生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：系统初始化及系统参数发布；所述系统包括可信权威机构、口令生成设备；所述系统初始化及系统参数发布，具体实现包括以下子步骤：步骤1.1：口令生成设备之间事先共享一个低熵共享口令P；所述低熵共享口令P为设备用户或者设备提供商设置的身份识别码；步骤1.2：可信权威机构根据系统安全参数k，从抗碰撞的哈希函数族H中选择3个单向哈希函数：H(·)：任意有限域的输入H₁(·)：H₂(·)：其中是k‑bit长素数q的整数域；步骤1.3：可信权威机构公布系统参数{q，H(·)，H₁(·)，H₂(·)}；步骤2：基于短距离无线信道特征的随机变量生成；步骤2的具体实现包括以下子步骤：步骤2.1：口令生成设备间，相互发送一个包含低熵共享口令P信息的无线信号；步骤2.2：口令生成设备各自收到经历随机衰减变化后的包含低熵共享口令P的无线信号；步骤2.3：口令生成设备以最大似然方法，各自得到相同的随机衰落相位θ；步骤3：基于身份，即步骤1.1中的低熵共享口令P、以及步骤2.3中的随机衰落相位θ在协议选定频率上建立安全共享变量；步骤3的具体实现包括以下子步骤：步骤3.1：口令生成设备各自基于随机衰落相位θ，低熵共享口令P，计算一个角频率ω＝F(H，H₂，θ，P)；其中F()只表示计算关系；步骤3.2：口令生成设备各自随机选择一个[0，2π]相位值，并以频率ω与选定随机相位发送正弦信号；步骤3.3：口令生成设备接收方，在获取接收信号的角频率ω后，对其进行ω＝F(H，H₂，θ′，P)验证；其中θ′为接收方拥有的随机相位值；若角频率ω与计算值F(H，H₂，θ′，P)相等，则验证通过；否则验证失败，生成算法异常结束；步骤3.4：口令生成设备各自基于低熵共享口令P和随机衰落相位θ，计算得到口令生成设备之间具有相等的特性变量Δφ＝F(H，H₁，H₂，θ，P)；步骤4：基于步骤3.4中的安全共享的相等特性变量，生成高熵共享口令。