基于毫米波MIMO信道多维优势提取的密钥协商方法

TN929; 为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法.将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用张量唯一性分解方法,通过一次双向信道估计同时获取幅度、角度、时延等多个信道参数估计值作为优势提取的公共随机性源进行密钥协商,提高了密钥协商效率.在此基础上,综合几何和统计特性分析,建立合法信道与窃听信道参数间的相关性模型,研究了所提方法在不同信道相关场景下的密钥率性能,分析了不同因素对密钥率的影响....

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Bibliographic Details
Published in通信学报 Vol. 46; no. 1; pp. 124 - 143
Main Authors 毛丹丹, 王宁, 甄姬娜, 张宁, 黄开枝
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 郑州大学电气与信息工程学院,河南 郑州 450001%郑州大学电气与信息工程学院,河南 郑州 450001 2025
东南大学毫米波全国重点实验室,江苏 南京 210096%西安电子科技大学网络与信息安全学院,陕西 西安 710126%国家数字交换系统工程技术研究中心,河南 郑州 450002
Subjects
key agreement
多维优势提取
密钥协商
mmWave channel
张量分解
channel correlation
毫米波信道
信道相关性
multi-dimensional advantage distillation
tensor decomposition
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ISSN1000-436X
DOI10.11959/j.issn.1000-436x.2025005

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Summary:TN929; 为了在毫米波(mmWave)多输入多输出(MIMO)通信系统中实现高效的物理层安全密钥协商,基于毫米波MIMO多维信道参数特性,提出了一种基于多维优势提取(AD)的密钥协商方法.将毫米波MIMO信道建模为跨空-时-频域的高维张量,合法通信双方采用张量唯一性分解方法,通过一次双向信道估计同时获取幅度、角度、时延等多个信道参数估计值作为优势提取的公共随机性源进行密钥协商,提高了密钥协商效率.在此基础上,综合几何和统计特性分析,建立合法信道与窃听信道参数间的相关性模型,研究了所提方法在不同信道相关场景下的密钥率性能,分析了不同因素对密钥率的影响.
ISSN:1000-436X
DOI:10.11959/j.issn.1000-436x.2025005