25、无线通信中的密钥生成与安全传输技术

无线通信中的密钥生成与安全传输技术

1. 现有通信安全机制及问题

在无线通信领域，为了实现安全通信，人们采用了诸多技术手段。例如，通过向发射机请求扰码序列信息，可借此控制对最内层信任区域之外的访问。通过逐步透露扰码序列的更多部分，还能定义多个中间信任区域。同时，母码的编码率决定了无访问区域的边界，当信噪比低于一定值（即距离超过一定范围）时，即使是原始的未加扰码字也无法成功解码。

然而，这种方法存在明显不足：
- 保密性较弱 ：其保密性依赖于接收机在特定信噪比以下无法解码传输的码字，但实际上仍可能泄露大量信息。
- 信噪比边界模糊 ：理论上所需的清晰信噪比边界在实际中仅为平均情况，由于信号衰落的影响，这些边界变得模糊且不确定。

2. 密钥生成模型与算法

在多终端环境下，信息论密钥生成主要基于源类型模型和信道类型模型。以三个终端的情况为例，呈现了特定的研究成果。同时，还提出了成对独立源模型，并探讨了其与无线通信系统中密钥生成的关联，给出了该模型下的密钥生成算法和容量结果。

3. 窃听信道模型

窃听信道模型为解决上述问题提供了思路。相关研究展示了如何在窃听信道模型中运用实用的编码方案，以实现强大且明确的安全性。在衰落窃听信道方面的研究，说明了如何利用长期平均信噪比来定义信任区域边界。将这些研究成果与基本系统相结合，能够构建出明确的安全地理信任区域通信系统。

4. 无线通信安全挑战

随着信息社会的发展，无线通信如手机和无线局域网系统得到了广泛应用。但无线通信的安全性存在诸多弱点，信号