[发明专利]用于安全地传输消息的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于安全地将消息从发射单元传输到接收单元、尤其是通过接收天线阵列接收消息的接收单元的方法和系统。

背景技术

在无线通信领域中，使用MIMO（多输入多输出（Multiple Input Multiple Output））表示使用多个天线或发射节点用于发射以及使用多个天线或接收节点用于接收数据。在此，这些天线或节点分别形成天线阵列。发射机侧的天线阵列称为发射天线阵列，接收机侧的天线阵列称为接收机天线阵列。这种信号传输在无线通信系统中被使用，以便充分利用多径传播并且因此限制信号衰落的影响。当多个独立的实体（Instanzen）或节点形成用于发射或接收数据或消息的天线阵列时，谈及协作式MIMO。在协作式MIMO的情况下与安装在唯一的实体中的天线阵列不同，每个天线都由独立的节点形成、例如传感器节点。

在协作式MIMO的情况下，已经从发射单元获得消息的多个实体或发射节点将所述数据发射给接收天线阵列。该接收天线阵列同样包含多个节点，这些节点接收所传输的数据并且将所述数据提供给接收单元，所述接收单元从中重建（rekonstruieren）原始发射的消息。

在协作式MIMO方法的情况下，可以使用不同的技术来将数据以小的差错率从发射天线阵列传输给接收天线阵列。

可能的是，发射天线阵列的实体或发射节点发射相同的数据。接收天线阵列的接收节点尽可能地分别从所接收的数据中构造原始使用的数据或尝试再次制造所述数据，例如借助于耙式（Rake）滤波器。接收天线阵列的接收节点将这些所重建的数据传送给本来的接收单元，其例如通过多数判决来重建原始消息。也可以将该行动方式称为多次（mehrfach）执行的MISO（多输入单输出（Multiple Input Single Output））方法。

可替代地，发射天线阵列的发射节点或实体可以分别发射不同的数据，其中所述数据是来源于发射单元的输出数据或原始消息的特定编码的结果。由接收天线阵列的实体或接收节点接收的数据是所传输的数据的混合。所述数据从接收天线阵列的接收节点被转发给接收单元，该接收单元然后从所有接收节点的所接收的数据中重建原始消息。在这种行动方式的情况下，接收天线阵列的各个实体或接收节点可以不进行原始发射的数据的重建。

另一公知的传输技术是所谓的MISO方法。在MISO（多输入单输出）的情况下，如在上述MIMO方法的情况下那样，使用多个天线来发射消息。但是在MISO的情况下，使用仅仅一个天线用于接收。

在常规的协作式MIMO传输方法的情况下，发射天线阵列的实体或发射节点转交数据，而不事先检查所述数据是否源自有权利的发射单元。接收天线阵列的实体或接收节点也不检查地将所接收的数据转发给消息的给定的接收单元。因此，在接收侧和发射机侧都不进行数据发射方的鉴权。因此，在该常规行动方式的情况下，所获得的数据必须被处理，以便重建原始发射的消息并且接着基于经重建的消息鉴权消息的发射方。因此，只有在消息已经在接收机侧被重建以后才鉴权消息的发射方。

攻击者可能利用该行动方式未被发觉地混入数据分组或消息。此外，攻击者可以不必要地给中间节点或接收节点以及接收单元加重负荷，例如在接收侧提高计算耗费。对接收机侧的该不期望的负荷可能导致对来自接收机侧的通信资源的不受欢迎的利用，例如导致参与节点的提高的电流消耗。尤其是在电池运行的节点、例如接收天线阵列的接收节点的情况下，由此可能由攻击者降低运行持续时间。因此，在用于传输数据的常规处理方法的情况下攻击者不仅可以执行拒绝服务攻击（Denial-of-Service-Angriff），而且可以导致自己的数据的转发。

发明内容

因此，本发明的任务是提供用于相对于这样的攻击而言安全的用于将消息从发射单元传输到接收单元的方法和装置。

根据本发明，该任务通过具有在权利要求1中给定的特征的方法来解决。

本发明提供一种用于安全地将消息从发射单元传输到接收单元的方法，具有步骤：

（a）将由发射单元发出的消息发射给接收天线阵列，该接收天线阵列具有多个接收节点；以及

（b）在经验证的消息由相应的接收节点转发给接收单元以前，由接收天线阵列的接收节点将所接收的消息验证为源自经授权的发射单元。

在根据本发明的方法的一个实施方式中，由发射单元发出的消息由具有多个发射节点的发射天线阵列发射给接收天线阵列。