37、无显式密钥交换的安全通信协议：配置跳变技术解析

无显式密钥交换的安全通信协议：配置跳变技术解析

在当今数字化时代，信息安全至关重要。传统的加密技术在保障通信安全方面发挥了重要作用，但随着技术的发展，新的安全通信协议不断涌现。本文将介绍一种名为“配置跳变”（Configuration Hopping）的安全通信协议，它无需显式的密钥交换，为无线通信安全提供了新的思路。

1. 引言

在现代密码学理论出现之前，秘密通信就已经得到了广泛的探索。传统的加密技术主要在逻辑层将明文转换为只有授权方才能解码的密文，而物理层的转换虽然也可行，但由于操作信号的难度较大，过去较少被采用。

近年来，软件定义无线电（Software-Defined Radios，SDRs）的发展使得物理层的转换变得更加便捷。SDRs不仅提供了比传统扩频技术更多的物理层加密机会，而且随着低成本SDRs的出现，其应用前景越来越广阔。因此，重新审视物理层加密技术具有重要的现实意义。

2. 背景知识

2.1 目标

我们的主要目标是提出一种协议，通过在细粒度上自适应配置，实现无密钥的受保护逐跳通信。为了实现自适应值的无密钥交换，我们利用了信道互易性。同时，采用全双工技术，如带内全双工和对话码，以确保两个节点在尽可能接近的时间测量信道，从而获得匹配的信道估计。

2.2 信道互易性

在无线通信中，多径衰落导致无线接收器接收到的信号是经过不同路径传播的多个信号副本的叠加。这意味着输出信号携带了传播路径的信息。更重要的是，两个通信端点之间的电磁波传播路径在两个方向上是相同的，这种现象被称为信道互易性。

此外，由于信道在空间上的快速去相关，无线信道可以作为两