[发明专利]基于无线信道随机状态生成对称密钥的方法

权利要求书

1.一种基于无线信道随机状态生成对称密钥的方法，其特征在于，包括：

(1)将两个用户作为节点，其中任意一方作为主节点，另一方作为副节点；在主节点处设定一个扫描速率；

(2)两个节点均初始化监听进程Wireshark；

(3)主节点发送扫描PING包，并采用监听进程Wireshark捕获来自副节点的扫描回复REPLY包，从扫描回复REPLY包中取出并记录接受信号强度RSS值；在主节点发送扫描PING包的同时，副节点采用监听进程Wireshark捕获来自主节点的扫描PING包，并从中取出并记录接受信号强度RSS值；

两个节点在记录RSS值的同时，主节点记录所述扫描回复REPLY包到达自身MAC层的时间点，副节点记录所述扫描PING包到达自身MAC层的时间点；

(4)重复(3)中的操作，进行N次信道扫描，主节点与副节点均得到一组RSS序列；

(5)两个节点分别对所记录的RSS序列进行量化处理，生成长度一致的比特串；

主节点处的量化过程为：将所记录的最后一个扫描回复REPLY包到达自身MAC层的时间点与所接收到的第一个扫描回复REPLY包到达自身MAC层的时间点之间的时间长度切割成若干个等长时间段，每个时间段即为一个时间窗口；求对应于每一个时间段中所有RSS值的平均值，将大于所述平均值的RSS值记为1，反之，记为0，即可得到对应于主节点RSS序列的比特串；

副节点处的量化过程为：将所记录的最后一个扫描PING包到达自身MAC层的时间点与所接收到的第一个扫描PING包到达自身MAC层的时间点之间的时间长度切割成若干个等长时间段，每个时间段即为一个时间窗口；求对应于每一个时间段中所有RSS值的平均值，将大于所述平均值的RSS值记为1，反之，记为0，即可得到对应于副节点RSS序列的比特串；

(6)主节点发起一致性协调进程，副节点配合完成此进程；

所述一致性协调进程为：

1)主节点与副节点预先设置一个相同的数值，称为协调频数m；主节点从主节点端的比特串的第1位开始进行扫描：若有m个连续的且相同的比特值，则记录m个比特值中第一个比特值在该比特串中的位置；在对主节点端的比特串扫描结束后，所记录的各位置形成位置序列S1；主节点将位置序列S1发给副节点；

2)副节点从副节点端的比特串的第1位开始扫描，判断位置序列S1所指示的各位置上是否存在以该位置为起始的m个连续且相同的比特值，若存在，则记录下该位置；在对副节点端的比特串扫描结束后，所记录的各位置形成位置序列S2，副节点将位置序列S2发送至主节点，同时副节点将位置序列S2对应于副节点比特串中的比特值取出，形成比特序列串B2，将该比特序列串B2作为密钥2；

3)主节点依据位置序列S2对主节点比特串进行扫描，将位置序列S2对应于其比特串中的比特值取出，形成比特序列串B1，将该比特序列串B1作为密钥1；

(7)将所得到的两个相同的密钥1和密钥2作为对称密钥。

2.如权利要求1所述的一种基于无线信道随机状态生成对称密钥的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的扫描速率的设置范围为10ms～50ms。

3.如权利要求1所述的一种基于无线信道随机状态生成对称密钥的方法，其特征在于，所述时间窗口取500ms。

4.如权利要求1所述的一种基于无线信道随机状态生成对称密钥的方法，其特征在于，所述协调频数m的取值范围为5～8。