[发明专利]用于确保无线传输安全的系统和方法

说明书

本发明要求2010年2月26日递交的发明名称为“用于确保无线传输安全的系统和方法”的第12/714,095号美国非临时专利申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明大体涉及无线通信，确切地说，涉及一种用于确保无线传输安全的系统和方法。

背景技术

一般而言，确保信息传输安全通常涉及应用安全技术，从而使窃听器几乎很难检测出向合法接收器传输的实际信息内容。安全技术通常用于较高层网络，例如，应用层，其中安全应用可在进行实际传输之前为传输的信息内容提供安全保护。例如，安全应用可以是要确保传输安全的用户所执行的程序。或者，安全应用可以是硬件安全单元，可用于确保用户使用发射器进行安全传输。

然而，较高层安全技术通常要求发射器(用户)和接收器(合法接收器)共享一个密钥。共享密钥可能产生一些问题，因为，在此情况下，安全技术的安全性可能仅取决于共享密钥时的安全性。

发明内容

通过一种用于确保无线传输安全的系统和方法的实施例，大体上解决或避免这些和其它问题，并大体上实现技术优势。

根据一项实施例，本发明提供一种使用发射器传输安全消息的方法。所述方法包括：使用保密代码对消息进行编码以生成L个输出码字，其中L是大于1的整数；确定所述发射器与通信装置之间信道的信道质量符合标准，以将L个输出码字中的一个码字传输到所述通信装置；以及针对所有剩余L-1个输出码字重复上述传输。所述保密代码包括第一安全代码(security code)和第二安全代码。

根据另一项实施例，本发明提供一种用于接收器操作的方法。所述方法包括：接收包括L个接收信号矢量的安全传输，其中L是大于1的整数；以及根据所述L个接收信号矢量对安全消息进行解码。每个接收信号矢量在不同的传输中进行接收，且上述解码使用包括第一安全代码和第二安全代码的保密代码。

根据另一项实施例，本发明提供一种发射器。所述发射器包括：调度器(scheduler)，其耦接到消息输入端；安全单元，其耦接到所述调度器；安全代码存储装置，其耦接到所述安全单元；以及传输电路，其耦接到所述安全单元。所述调度器用于布置向接收器传输安全消息的时序。所述时序基于所述发射器与所述接收器之间信道的信道质量进行调度。所述安全单元使用保密代码将所述消息输入端提供的消息编码成L个输出码字，其中L是大于1的整数。所述保密代码包括第一安全代码和第二安全代码。所述安全代码存储装置存储所述保密代码，且所述传输单元准备要传输的输出码字。

一项实施例的优势在于，可实现安全性，即使在所述发射器与窃听器之间的信道通常不差于甚至优于所述发射器与合法接收器之间的信道也是如此。

一项实施例的进一步优势在于，经由彼此独立传输的多个传输来传播信息位，从而可保持安全性，即使窃听器拦截次数达到确定传输数量也是如此。确定传输数量可为安全系统的设计参数，并可根据所需安全级别、数据速率等进行调整。

上述内容概述了本发明的特征和技术优点，从而有助于更好地理解下文对各项实施例的详细说明。下文将描述各项实施例的额外特征和优点，这些内容构成了本发明的权利要求书的主题。所属领域的技术人员应了解，可轻易地基于所揭示的概念和具体实施例，修改或设计用于实现本发明的相同目的的其他结构或过程。所属领域的技术人员还应意识到，此类等效结构并不脱离所附权利要求书中界定的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更完整地了解本发明的各项实施例以及相应优势，现结合附图来参考以下说明，其中：

图1是搭线窃听信道(wiretap channel)模型的图解；

图2是用于传输多条安全消息的合法信道的信道增益曲线的图解；

图3a是具有物理层安全性的发射器的一部分的图解；

图3b是具有物理层安全性的接收器的一部分的图解；

图4a是传输安全消息过程中的发射器操作的流程图；

图4b是传输L个安全消息段过程中的发射器操作的流程图；

图5是用于传输单条安全消息的多个码字的合法信道的信道增益曲线的图解；

图6a是接收安全消息过程中的接收器操作的流程图；

图6b是向发射器提供信道质量信息过程中的接收器操作的流程图；以及

图7是在K范围内针对两种不同保密速率的拦截概率分布图。

具体实施方式