[发明专利]基于服务网络的无线物联网物理层混合认证方法及系统

权利要求书

1.一种基于服务网络的无线物联网物理层混合认证方法，其特征在于，

包括：

请求传输阶段，互联网接入点向服务网络发送物联网设备的通信请求，所述服务网络生成所述物联网设备的加密函数的种子；

初始传输阶段，所述服务网络分别向所述互联网接入点和所述物联网设备发送携带所述加密函数的种子的通知信号，所述互联网接入点和所述物联网设备基于所述通知信号生成相同的认证码，所述互联网接入点发送携带所述认证码的训练信号给所述物联网设备，当所述物联网设备通过上层认证方法认证通过所述训练信号时，基于所述训练信号获得物理信道的固有特征作为参考信道特征；

消息传输阶段，所述互联网接入点和所述物联网设备基于所述通知信号生成相同的密钥，所述互联网接入点基于信息信号、所述密钥和共享哈希加密函数生成标签信号，将所述标签信号叠加嵌入到信息信号生成载体信号，并发射所述载体信号，所述物联网设备接收所述载体信号和所述信息信号，基于所述信息信号获得目标信道特征，将所述目标信道特征与所述参考信道特征进行比较，并同时检查所述载体信号中是否存在标签信号，对所述载体信号进行物理层认证，其中，所述参考信道特征为参考信道响应，所述目标信道特征为目标信道响应，将所述参考信道响应与所述目标信道响应进行比较，当所述参考信道响应与所述目标信道响之间的距离小于规定阈值时，通过第一认证，所述物理层认证方法包括：所述物联网设备基于所述载体信号获得目标信息信号，并基于所述目标信息信号、所述密钥和所述共享哈希加密函数获得第一标签信号；所述物联网设备基于所述载体信号获得残差信号，并基于所述残差信号获得第二标签信号；将两个标签信号做相关匹配，结果大于某个规定阈值时，通过第二认证；混合认证包含所述第一认证和所述第二认证，当所述第一认证和所述第二认证同时通过时，所述载体信号通过最终认证，实现所述混合认证。

2.如权利要求1所述的无线物联网物理层混合认证方法，其特征在于：

所述上层认证方法包括：

所述物联网设备基于所述训练信号获得目标认证码，所述物联网设备生成的认证码为参考认证码，比较所述目标认证码与所述参考认证码，当所述目标认证码与所述参考认证码相同时，上层认证通过所述训练信号。

3.如权利要求1所述的无线物联网物理层混合认证方法，其特征在于：

所述加密函数的种子为所述物联网设备的伪随机数生成器的种子。

4.一种基于服务网络的无线物联网物理层混合认证系统，是包括服务网络、发射装置和用户装置的无线物联网物理层混合认证系统，其特征在于，

包括：

所述发射装置，其用于向服务网络发送用户装置的通信请求，

所述服务网络，其用于生成所述用户装置的加密函数的种子，并分别向所述发射装置和所述用户装置发送携带所述加密函数的种子的通知信号，所述发射装置基于所述通知信号生成第一认证码；以及

所述用户装置，其用于基于所述通知信号生成与第一认证码相同的第二认证码，

其中，所述发射装置发送携带所述第一认证码的训练信号给所述用户装置，当所述用户装置通过上层认证方法认证通过所述训练信号时，基于所述训练信号获得物理信道的固有特征作为参考信道特征，所述用户装置和所述发射装置基于所述通知信号生成相同的密钥，所述发射装置基于信息信号、所述密钥和共享哈希加密函数生成标签信号，将所述标签信号叠加嵌入到信息信号生成载体信号，并发射所述载体信号，所述用户装置接收所述载体信号，基于所述载体信号获得目标信道特征，将所述目标信道特征与所述参考信道特征进行比较，并对所述载体信号进行物理层认证，其中，所述参考信道特征为参考信道响应，所述目标信道特征为目标信道响应，将所述参考信道响应与所述目标信道响应进行比较，当所述参考信道响应与所述目标信道响之间的距离小于规定阈值时，通过第一认证，所述物理层认证方法包括：所述用户装置基于所述载体信号获得目标信息信号，并基于所述目标信息信号、所述密钥和所述共享哈希加密函数获得第一标签信号；所述用户装置基于所述载体信号获得残差信号，并基于所述残差信号获得第二标签信号；将两个标签信号做相关匹配，结果大于某个规定阈值时，通过第二认证；混合认证包含所述第一认证和所述第二认证，当所述第一认证和所述第二认证同时通过时，所述载体信号通过最终认证，实现所述混合认证。