密钥生成

摘要： 为解决资源受限的物联网设备难以实现复杂的物理层密钥生成这一难题,文中利用ZigBee传感器设备信道快速切换能力,提出一种基于信号强度(RSS)和多信道共同采样的物理层密钥生成方法。首先借助多径时变信道的随机性,基于信道选择策略和探测协议,在2.4 GHz频段的多个通信子信道上对RSS进行多轮间隔采样;然后对采样值进行矩阵缓存、均值滤波及量化;最后通过密钥协商协议得到会话密钥。该方法创新性地将多信道RSS作为密钥生成特征信息,可有效降低特征采样值间的相关性及信道相干时间对采样速度的限制,从而大幅提升密钥的生成速率和一致性。实验结果表明,真实室内移动环境下,所提方法的密钥生成速率可达到10 bit/s以上,且能够对恶意攻击产生有效的抑制。该方法简单高效,易于在物联网设备上实现。

摘要： 无人机(unmanned aerial vehicles,UAVs)部署为空中通信节点为地面用户提供服务是未来非常具有吸引力的通信手段,基于信道密钥生成的方式可用于解决无线通信的安全问题.但空地信道的信道特征在短时间内互易性不佳的特点,会导致信道密钥生成性能急剧下降.针对这一问题,本文针对无人机测控单载波频域均衡(signal carrier frequency-domain equalization,SC-FDE)通信体制,提出了一种基于信道频域响应幅度最大值位置变化的单比特信道特征量化方法设计,所提量化方法有效融合了信道频域响应的幅度和位置信息,降低了初始密钥的不一致率.进一步,基于此量化方法设计了一整套可应用于无人机测控通信的密钥生成方案.最后,利用Xilinx的ZYNQ平台,搭建实现了实时的测控信道密钥生成系统,验证了所提方案在无人机空地信道下的可行性和可靠性.特别地,基于搭建的无线信道密钥生成系统,在节点静止、运动等不同无人机空地通信场景下进行了外场测试.结果表明,在终端运动状态下生成的密钥可以通过NIST随机性测试,且其密钥生成速率达28 bps.

摘要： 生成对抗网络(GAN)是一种深度学习模型,是近年来在复杂分布环境下进行无监督学习的最有前景的方法之一。将GAN开创性地引入到随机密钥生成中,利用GAN对超混沌系统产生的随机密钥进行学习和训练。GAN通过学习训练生成的随机数与混沌系统生成的随机数有着很多相似的优点,如随机性和敏感性,但是同时它也具备了混沌系统所生成随机数不具备的特征,如不可复现性。GAN训练生成的随机数在对信噪比低、灰度等级少的微光图像加密中显示出其快速性与更高的安全性。本文将GAN引入到随机密钥生成中,利用量子细胞神经网络系统产生的伪随机数作为GAN的训练集,通过GAN对超混沌系统产生的随机密钥进行学习和训练得到一个随机密钥池,最后针对这种密钥生成方案在微光图像加密中的应用,提出了一种新的微光图像加密算法,该算法给出了一种与明文相关的2D指针,随机选择密钥池中的两个相位掩膜来实现微光图像的安全。结果表明该学习型密钥生成方案所生成的加密密钥可以通过美国国家标准技术研究所的所有随机测试,并且该方案能够有效抵抗差分攻击、已知明文/选择明文攻击和各种统计分析。同时,与其他同类算法的性能比较也进一步表明了该模型的优越性。

摘要： 经实验论证分析,本文方法加密后的智能空气开关图像数据具有良好的安全性,解密效果良好,对传输数据在采用信道编码解译的前后情况进行对比,误码率和误包率得到了明显的降低,证明本文方法具有有效性。

摘要： 无线物理层安全技术是当前信息安全领域的一个研究热点,采用无线收发两端信道状态信息(Channel State Information,CSI)的互易性来生成对称的密钥,对传输数据进行加密。为了解决CSI量化过程中带来的安全性能损失,提出了一种基于CSI直接调制的物理层数据安全传输方案。该方案将从接收信号中获取的CSI信息直接调制在发送数据信号的星座图上,并对发送信号的星座图进行扰动,在接收端利用互易的CSI信息对接收信号的星座图进行反扰动,以实现数据的安全通信。采用两台通用软件无线电外设搭建实验环境,验证了方法的有效性。实验表明,在相同通信条件下,该方案可减少5%的误码率,更加适用于无线信道的数据安全传输。

摘要： 近来,结合智能反射表面(IRS)辅助无线通信的密钥生成技术引发了学界的兴趣。然而目前的工作仅针对在单天线收发(SISO)系统中引入IRS辅助密钥生成,其IRS对密钥生成速率的提升效率不够高。针对此问题,该文研究了基于IRS结合MIMO系统的无线密钥快速生成方案,通过控制IRS反射合法双发与IRS之间的MIMO信号来构建等效的快速信道,可更显著地提升密钥生成速率(KGR)。该文首先从信息论角度对所提方案的密钥速率和安全性进行了分析与证明,推导了密钥速率性能上界的表达式。基于此,从不同的窃听场景出发,分析窃听者分别靠近合法收发方和IRS进行窃听时,其靠近的距离对密钥生成速率性能的影响,发现所提方案在密钥速率和安全性能上均得到显著提升。最后,通过仿真验证了所提方案的有效性和理论分析的正确性。

摘要： 针对MANET无线网络环境中基于网络编码的移动自组网安全密钥生成、分配算法复杂度高、节点资源消耗大等问题,本文设计了基于网络编码的信道时域密钥生成与分发方案,结合网络路由节点中继校验,在16个通信节点以下的小规模MANET网络中,基于网络信道特征密钥安全通信方案对比SPNC网络编码通信方案,在收敛时间和误码率等指标上体现出较好的网络特性。

摘要： 无线信道密钥生成技术作为物理层安全领域的关键技术之一,不需要密钥分发设施,而是利用无线信道的性质在合法通信双方之间共享相同的密钥,用于后续加密手段中,达到信息论意义上的安全.针对无线信道密钥生成技术,从评价标准、步骤、不同条件和场景下的无线信道密钥生成技术进行了综述,并对无线信道密钥生成的应用实现以及未来研究方向进行了概括阐述.

摘要： 针对物联网准静态场景中信道变化缓慢、密钥速率低的问题,提出了一种基于智能超表面(RIS,reconfigurable intelligent surface)的密钥生成方法。首先,利用RIS的捷变特性构造快速变化的信道;然后,基站(BS,base station)与合法用户通过信道估计、量化、信息协商等步骤从信道信息中提取对称密钥;最后,对相干时间内密钥生成和数据传输进行最优时间分配,实现最大传输速率的“一次一密”。仿真结果表明,所提方法的密钥速率高于现有的中继辅助、随机信号流和随机数方法,并且随着RIS反射单元个数和相干时间内信道估计次数的增加,密钥速率有进一步的提高。

摘要： 利用无线信道的指纹特性设计并实现基于用户位置的动态密钥系统,为物联网增加"位置"这一新的安全维度.在用户与物联网设备正常通信的同时提取信道特征,经过量化、协商及隐私放大后生成与用户位置实时耦合的动态密钥,即位置密钥.与传统身份密钥不同,该密钥来源于无线信道,具有无需分发、动态变化、与现有密钥安全体制兼容等特点.用户和物联网设备间构建了动态"防火墙",只要合法用户与非法用户的位置不同,就能抵御未知位置的非法用户实施主动攻击.并开发了无人机的控制链路,实现了"定点控制"无人机.

摘要： 在基于信道特征的密钥生成方案中,用作随机信源的信道特征序列样值之间往往存在着相关性,这会使得最终提取的密钥强度较弱.为了提高生成密钥的强度,相关论文引入Karhunen-Loève(K-L)变换对信道特征序列进行去相关处理.然而,通过大量仿真实验,发现K-L变换在其实现过程中存在敏感性问题,即通信两端独立地实现K-L变换而不通过公开信道交互协商信息时,两端生成密钥的不一致率非常高.针对这一问题,本文提出利用格型白化滤波器代替K-L变换实现去相关处理.仿真结果表明,采用格型白化滤波器用于去相关处理时无需通过公开信道交换任何信息.

摘要： 近年来,物联网作为新一代信息技术的重要组成部分进入人们的生活,越来越多的物体被冠以“智能”的名号,成为联网设备.从应用于家庭的智能恒温器、智能灯具等智能家电到与身体健康相关的智能穿戴,每一种智能设备的出现,都方便了人们的生活.但是,物联网在给人们生活带来便利的同时,也引发了各种安全问题.近年来,针对物联网的攻击事件层出不穷,劫持智能汽车、攻击智能楼宇、利用智能摄像头窥探隐私以及去年爆发的北美DDoS攻击事件都说明物联网安全与发展严重失衡.

摘要： 云存储去重是在保障用户数据机密性的同时,实现空间利用率最大化.云存储的密钥管理解决云存储中密钥的生成、分发、更新和撤销问题.为了便于有效去重,密文具有一致性,即保证相同的明文生成同一密文.在多用户云存储应用中,密钥管理能保证文件的不同拥有者获得相同的密钥.近5年来,随着云存储的广泛使用,以及安全问题日益增多,对云存储应用中的密钥管理愈加重视.目前的研究成果主要集中在密钥的生成机制,一方面,采用MLE原语从文件本身衍生密钥,但MLE内在的缺陷也导致密钥生成方案的不安全性.在实际应用中,用户端需要解决密钥安全存储问题.另一方面,首次上传文件的用户随机生成文件密钥,并安全分发给后续的用户.密钥的安全分发中,引入辅助服务器完成密钥分发,能有效抵抗暴力攻击.采用秘密共享合成密钥,系统简单,但是需要维护安全信道.密钥更新机制的研究尚处于起步阶段,但密钥更新将是云存储中关键的环节,将是未来研究的重点方向.本文对以上系统做了详细的分析和总结,并展望云存储去重中密钥管理的研究趋势.

摘要： 本文试图提出了一种在无可信中心的情况下由组中成员共同颁发证书的安全的门限身份认证方案，在无可信中心的情况下证书如何颁发是本方案的核心问题，方案利用门限的思想，从n个认证参与者中选取k个参与者依次对待验证者颁发子证书，当待验证者接到k个子证书时可以合成最终的证书。方案中还提出惩罚机制，并将该机制运用到协议中。本方案将认证过程分为初始化阶段、密钥生成阶段、子证书生成阶段、证书合成阶段和证书验证阶段，并在标准模型下对各个阶段进行了安全性的博弈分析，表明该方案是健壮的，安全的。

摘要： 作者介绍了基于多重迭代和紧凑背包的Orton公钥密码体制,包括其密钥生成、加密和解密算法.讨论了lp线性赋范空间、H(o)lder不等式及其一种特殊形式.阐述了基于lp-范数和修剪枚举的Ritter攻击方法.分析了Orton体制的背包密度与特点,也分析了相应Ritter方法的亮点与可能的攻破密度上限。

摘要： 论文基于同余方程组,实现了一种公钥加密方案,所设计的方案有密钥的生成、加密和解密三个步骤,在密钥产生过程中利用单模数矩阵初等变换法求矩阵的逆矩阵,解密过程不需要用到背包加密体制的超递增序列.最后通过算法实例,验证了方案的可行性.

摘要： 论文基于同余方程组,实现了一种公钥加密方案,所设计的方案有密钥的生成、加密和解密三个步骤,在密钥产生过程中利用单模数矩阵初等变换法求矩阵的逆矩阵,解密过程不需要用到背包加密体制的超递增序列.最后通过算法实例,验证了方案的可行性.

摘要： 论文基于同余方程组,实现了一种公钥加密方案,所设计的方案有密钥的生成、加密和解密三个步骤,在密钥产生过程中利用单模数矩阵初等变换法求矩阵的逆矩阵,解密过程不需要用到背包加密体制的超递增序列.最后通过算法实例,验证了方案的可行性.

摘要： 论文基于同余方程组,实现了一种公钥加密方案,所设计的方案有密钥的生成、加密和解密三个步骤,在密钥产生过程中利用单模数矩阵初等变换法求矩阵的逆矩阵,解密过程不需要用到背包加密体制的超递增序列.最后通过算法实例,验证了方案的可行性.

摘要： 论文基于同余方程组,实现了一种公钥加密方案,所设计的方案有密钥的生成、加密和解密三个步骤,在密钥产生过程中利用单模数矩阵初等变换法求矩阵的逆矩阵,解密过程不需要用到背包加密体制的超递增序列.最后通过算法实例,验证了方案的可行性.

摘要： 密钥管理服务器(200)使用制造商ID生成制造商密钥。设备管理装置(300)存储制造商密钥，使用制造商密钥和设备ID而生成设备认证密钥。制造设备(110)存储制造商ID、设备ID和设备认证密钥。通信终端(400)从制造设备(110)取得制造商ID、设备ID和认证数据。通信终端(400)将制造商ID和设备ID发送到密钥管理服务器(200)，密钥管理服务器(200)使用制造商ID和设备ID生成设备认证密钥，通信终端(400)从密钥管理服务器(200)取得设备认证密钥。然后，通信终端(400)使用设备认证密钥来验证认证数据。

摘要： 目的在于，在通配符对应的基于匿名性分层型ID的密码方式中将配对运算的次数设为固定次数。使用用户标识符ID和模式P。用户标识符ID包括k个分层标识符。模式P针对每个分层包括分层标识符、通配符值以及空栏值中的某一个。加密装置400从公开密钥PK抽出与通配符值的分层对应的密钥值H和与模式值的分层对应的密钥值H，计算密码值C1和密码值C3，输出包括明文密码值C0、密码值C1以及密码值C3的密文数据CT。解密装置300从用户标识符ID抽出与通配符值对应的分层的分层标识符，使用所抽出的分层标识符、密文数据CT中包含的密码值C1以及密码值C3，对密文数据CT中包含的明文密码值C0进行解密，输出明文数据M。

摘要： 将要素中有重复的向量和结合对象的矩阵转换为不重复的向量和与该向量对应的矩阵。矩阵/密钥生成装置具备向量生成单元、集合生成单元、矩阵生成单元、密钥生成单元。向量生成单元以在i≠j时，如果是k

摘要： 机动车具有的管理装置具有：主密钥存储部，存储与和ECU标识符一起用于生成在ECU中保存的初始密钥的主密钥相同的主密钥；通信部，与ECU进行通信；密钥生成部，使用在主密钥存储部中存储的主密钥和通过通信部从ECU接收到的ECU标识符，来生成ECU的初始密钥；以及初始密钥存储部，将由密钥生成部生成的ECU的初始密钥与ECU标识符关联地存储。

摘要： 密钥取得部(411)取得解密密钥与公开密钥的多个对中的转换源对的解密密钥(ski)、和转换目标对的公开密钥(pkj)。转换密钥生成部(412)利用公开密钥(pkj)对由密钥取得部(411)取得的解密密钥(ski)进行加密，生成转换密钥(rki→j)，该转换密钥(rki→j)用于将利用转换源对的公开密钥(pki)进行加密而成的密文转换成能够利用转换目标对的解密密钥(skj)进行解密的转换后密文。输出部(413)输出由转换密钥生成部(412)生成的转换密钥(rki→j)。

摘要： 密钥生成源确定装置(10)具有：密钥确定部(11)，其使恶意软件执行加密处理，取得表示加密处理的执行状况的执行轨迹，根据执行轨迹确定在加密处理中使用的加密密钥作为解析密钥；以及提取部(31)，其从执行轨迹中提取解析密钥依存的命令的列表作为命令列表。并且，密钥生成源确定装置(10)具有取得部(32)，该取得部(32)判定由命令列表中包含的调出命令调出的函数是否是取得动态变化的动态信息的动态取得函数，在是动态取得函数的情况下，取得命令列表作为在加密处理中生成了解析密钥的程序的至少一部分即密钥生成源的候选。

摘要： 将要素中有重复的向量和结合对象的矩阵转换为不重复的向量和与该向量对应的矩阵。矩阵/密钥生成装置具备向量生成单元、集合生成单元、矩阵生成单元、密钥生成单元。向量生成单元以在i≠j时，如果是k

摘要： 一种安全的并且避开第三者进行公开的网络电子信息的传送的公开密钥生成装置、共享密钥生成装置、密钥交换装置以及密钥交换方法。对于共享密钥生成装置，将以定义乘法的有限群F上的元为g，以作为上述g的素数的位数为q，生成成为0＜ka＜q的随机数ka的随机数生成部；由上述随机数ka、上述元g、上述素数q，在上述有限群F上运算并输出公开密钥ya的公开密钥生成部；基于成为公开密钥分配对象的用户生成的公开密钥yb和上述随机数生成部生成的秘密密钥ka生成共享密钥Ka的共享密钥生成部集成于同一半导体集成电路上，从而秘密密钥ka只用于在半导体集成电路的芯片内部中生成公开密钥ya及共享密钥Ka，共享密钥生成装置的运算不会外泄。

摘要： 在以多个用户为对象的隐匿检索系统中，密文的大小变小，即使在追加了新的用户的情况下，也无需生成新的密文。公开参数生成装置（100）生成公开参数和主秘密密钥的组。加密装置（400）使用公开参数，对关键字进行加密，生成密文。用户秘密密钥生成装置（200）使用主秘密密钥，生成查询发布装置（300）的用户秘密密钥。查询发布装置（300）使用用户秘密密钥，生成检索关键字的查询。检索装置（500）根据密文和查询，判定是否在检索中命中。

摘要： 一种密钥生成装置，其用于在基于高维欧几里得空间上的特征向量的生物特征加密以及生物特征签名中，实现高精度的认证，该密钥生成装置保持表示第一生物体信息的特征的第一特征矢量、和用于确定小于1且高于规定值的密度的球填充配置、或为1以上且低于规定值的密度的球覆盖配置的参数，基于该参数确定球填充配置或球覆盖配置，选择在该确定的球填充配置或球覆盖配置中包含的第一点，对第一点实施规定的第一变换而生成第一密钥，基于第一特征矢量和第一点，生成与第一生物体信息对应的模板。