[发明专利]一种基于错误预测的神经网络密钥协商方法

说明书

本发明提供一种基于随机序列生成器的神经网络密钥协商方法，包括：首先密钥协商双方构建相同树形神经网络结构，然后，通过在公共信道上交换各自的输出信息来进行互学习，并在信息交换的过程利用随机序列生成器向对方传送错误的输出信息。接收方拥有同样的随机序列生成器，能够预测并纠正的错误信息。通过对接收到的输出信息进行学习，密钥协商双方最终能够达到权值同步，从而实现共享密钥，同时攻击者不能应用相同的策略得到正确的密钥。本发明的方法既能保证神经密钥协商的顺利完成，又能提高神经密钥协商方法的安全性。

技术领域

本发明涉及密码安全技术领域，尤其涉及一种基于错误预测的神经网络密钥协商方法。

背景技术

密钥协商是指通信双方(或多方)在一个公开的信道上通过相互传递某些信息来共同建立一个共享的秘密密钥，通信双方在公共信道上进行密钥协商的模型如图1所示。该密钥的值是关于双方提供输入的一个函数，并将其用于对称密码协议中以实现保密性、数据完整性等密码服务。随着计算技术的进步及量子计算机等新一代计算机的出现，计算机的计算能力大幅提高，基于数论的密钥协商协议正面临被破解威胁。

另一方面，随着物联网技术的发展，传感器等嵌入式无线网络设备得到了广泛的应用，但是这类设备的芯片计算能力非常有限，这使得基于数论的传统密钥协商并不能很好的应用。因此，需要不断寻求安全、高效、轻量级的密钥协商方法。

本发明提供一种基于错误预测的神经网络密钥协商方法，既能保证神经密钥协商的顺利完成，又能提高神经密钥协商方法的安全性。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种基于错误预测的神经网络密钥协商方法，包括：S1：构建随机数序列

所述随机数序列采用神经网络隐藏层权重和输入构建种子H_k，将种子转化为随机数序列进一步地，所述采用神经网络隐藏层权重和输入构建种子H_k，具体如下：

σ＝sgn(h),

其中w_k,i为神经网络第k层隐藏层的第i个神经元的权重，x_k,i为神经网络第k层隐藏层的第i个神经元的输出进一步地，所述将种子H_k转化为随机数序列，具体过程如下：

R_0,k＝H_k，

R_i,k＝(α·R_i-1,k+β)²％γ,

其中，α,β,γ表示随机数发生器的参数集，所述R_0,k表示所述随机数发生器的种子，所述R_i,k表示所述随机数发生器产生的第i个随机数，k为隐藏层层数。

S2：信息生成器

所述信息生成器利用随机数序列判断是否发送错误数据，具体过程为

(1)向密钥协商的另一方发送R_0,1

(2)根据收到的对方发送的R_0,1判断协商双方的种子是否相同

(3)如果相同，则跳转第4步，不同，则继续学习