無線中継システムにおける電波伝搬特性に基づく複数端末間での秘密鍵共有方式

摘要

本稿では，無線中継システムにおける電波伝搬特性に基づく複数端末間での秘密鍵共有について検討する．本稿において検討するシステムでは，各端末間に直接のリンクはなく，各端末は中継端末考介してのみ通信を行うことができる．このようなシステムにおいて，各端末と中継端末との伝搬路特性から全ての端末で共通の秘密鍵を生成·共有する．本稿では，伝搬路特性から秘密鍵を生成する手法として，Amplify-and-Forward （AF）方式，Signal-Combining Amplify-and-Forward （SC-AF）方式，Multiple-Access Amplify-and-Forward （MA-AF）方式の三方式を提案する．各方式に共通のアイデアは，各端末と中継端末とのチャネル係数を全ての端末が共有し，そのチャネル係数の積から共通の秘密鍵を生成するというものである．計算機シミュレーションによる提無方式の評価を行い，盗聴端末が中継端末の送信信号を得られる場合，AF方式では安全に秘密鍵を共有できないが，SC-AF方式，MA-AF方式では秘密鍵を共有できることを明らかにする．