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基于信号传播特性的物理层密钥生成方案

电子学报 2019年第2期47卷 483-488页

作者：胡晓言金梁黄开枝钟州张胜军国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

传统基于接收信号强度的物理层密钥生成方案在窃听者靠近合法方时,合法方的密钥易被窃听者获取.针对该问题,在分析密钥误比特率的基础上,提出一种基于信号传播特性的物理层密钥生成方案.方案根据接收信号强度的实测样本估计大尺度衰落模... 详细信息

传统基于接收信号强度的物理层密钥生成方案在窃听者靠近合法方时,合法方的密钥易被窃听者获取.针对该问题,在分析密钥误比特率的基础上,提出一种基于信号传播特性的物理层密钥生成方案.方案根据接收信号强度的实测样本估计大尺度衰落模型,提取出多径效应影响下的小尺度参数量化生成密钥.实验结果表明相比于传统方案,本方案在室内环境窃听距离大于0. 6倍波长以后,窃听方密钥误比特率大于0. 48;在室外环境窃听距离大于1倍波长后窃听方密钥误比特率为0. 47,实现了安全可靠的物理层密钥生成.

关键词：物理层安全密钥生成信号传播特性接收信号强度密钥误比特率

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5G安全技术研究与标准进展

中国科学：信息科学 2021年第3期51卷 347-366页

作者：强奇武刚黄开枝胡苏李少谦电子科技大学通信抗干扰技术国家级重点实验室成都611731 国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

随着第五代移动通信系统(5th generation wireless systems,5G)及其演进系统的商用和其在物联网、车联网等垂直领域的融合发展,其安全问题越来越受到关注.本文从潜在威胁、安全架构和安全技术3个方面阐述了相关研究进展.首先,根据攻击... 详细信息

随着第五代移动通信系统(5th generation wireless systems,5G)及其演进系统的商用和其在物联网、车联网等垂直领域的融合发展,其安全问题越来越受到关注.本文从潜在威胁、安全架构和安全技术3个方面阐述了相关研究进展.首先,根据攻击者对系统有效性、信息完整性、身份认证、隐私和机密性保护的不同安全目标,将5G潜在的安全威胁进行了分类,分析了各个层次可能面临的威胁与攻击手段.其次,简述了相关标准中的5G安全架构,讨论了5G及其演进系统潜在的物理层、网络层和应用层安全技术.最后,本文指出了未来继续提升5G及B5G安全的潜在研究方向.

关键词： 5G安全 5G演进系统架构安全威胁物理层安全

基于Q-learning算法的vEPC虚拟网络功能部署方法

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通信学报 2017年第8期38卷 172-182页

作者：袁泉汤红波黄开枝王晓雷赵宇国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002 移动互联网安全技术国家工程实验室北京100876

针对虚拟化演进分组核心网(v EPC)环境下,现有虚拟网络功能(VNF)部署方法无法在优化时延的同时保证服务链部署收益的问题,提出一种改进的基于Q-learning算法的v EPC虚拟网络功能部署方法。在传统0-1规划模型的基础上,采用马尔可夫决策... 详细信息

针对虚拟化演进分组核心网(v EPC)环境下,现有虚拟网络功能(VNF)部署方法无法在优化时延的同时保证服务链部署收益的问题,提出一种改进的基于Q-learning算法的v EPC虚拟网络功能部署方法。在传统0-1规划模型的基础上,采用马尔可夫决策过程建立了v EPC服务链部署的空间—时间优化模型,并设计了改进的Q-learning算法求解。该方法同时考虑了空间维度下的EPC服务链虚拟映射和时间维度下的VNF生命周期管理,实现了VNF部署的收益—时延多目标优化。仿真结果表明,与其他VNF部署方法相比,该方法在降低网络时延的同时提高了VNF部署的收益和请求接受率。

关键词： 5G 虚拟网络功能服务功能链部署 Q-learning

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基于安全中断概率的D2D安全接入策略

通信学报 2016年第8期37卷 86-94页

作者：陈亚军季新生黄开枝康小磊国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002 东南大学移动通信重点实验室江苏南京211189 移动互联网安全技术国家工程实验室北京100876

针对D2D蜂窝系统通信安全性受资源限制的问题,考虑到蜂窝链路和D2D链路的同频干扰能够为两者带来安全增益,基于此,提出一种基于安全中断概率的D2D用户接入策略。首先理论分析了蜂窝用户和D2D用户的安全中断概率,并给出了基于安全中断概... 详细信息

针对D2D蜂窝系统通信安全性受资源限制的问题,考虑到蜂窝链路和D2D链路的同频干扰能够为两者带来安全增益,基于此,提出一种基于安全中断概率的D2D用户接入策略。首先理论分析了蜂窝用户和D2D用户的安全中断概率,并给出了基于安全中断概率最小化的D2D用户功率优化算法。在上述分析的基础上,选择安全中断概率最小的D2D用户接入复用蜂窝用户的无线资源,同时提高D2D通信链路和蜂窝上行链路的安全性。最后,仿真结果证明了所提算法的有效性。

关键词： D2D通信物理层安全中断概率功率优化安全接入

基于信道弱特征随机加扰的宽带系统物理层加密算法

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应用科学学报 2013年第3期31卷 233-238页

作者：庞宏伟金梁黄开枝吉江国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

针对无线宽带系统面临的窃听问题,提出一种基于信道时域弱特征随机加扰的物理层加密算法.发送用户利用特征值分解将非奇异的授权用户信道特征矩阵分解成多个并联子信道,然后选择具有强特征的子信道发送有用信息,将具有弱特征的子信道转... 详细信息

针对无线宽带系统面临的窃听问题,提出一种基于信道时域弱特征随机加扰的物理层加密算法.发送用户利用特征值分解将非奇异的授权用户信道特征矩阵分解成多个并联子信道,然后选择具有强特征的子信道发送有用信息,将具有弱特征的子信道转化为快时变信道,使授权用户接收信号趋于稳定,窃听用户接收信号质量恶化.仿真结果表明,该算法通过特征选取可降低对授权用户的信道要求,同时降低窃听用户的SINR使窃听保持较高的误码率,从而提高系统安全性.

关键词：物理层安全无线宽带系统信道时域弱特征保密容量矩阵分解

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基于终端电能状态的网络接口开启间隔算法

计算机工程 2009年第18期35卷 94-96,99页

作者：王玉红黄开枝国家数字交换系统工程技术研究中心郑州450002

针对动态开启间隔算法存在网络接口开启间隔次数过多及网络选择时间过长的问题,提出一种基于终端电能状态的网络接口开启间隔算法,将终端剩余电能状态β作为功耗代价的权重,使网络性能函数成为网络开启间隔的影响因子,对网络流量进行有... 详细信息

针对动态开启间隔算法存在网络接口开启间隔次数过多及网络选择时间过长的问题,提出一种基于终端电能状态的网络接口开启间隔算法,将终端剩余电能状态β作为功耗代价的权重,使网络性能函数成为网络开启间隔的影响因子,对网络流量进行有效管理。仿真实验结果表明,在网络选择过程中,当终端移动速度不超过1.4m/s时,该算法具有较少的网络开启间隔次数和较短的网络选择时间。

关键词：开启间隔网络性能函数电能状态剩余电能门限

面向物联网无线携能通信系统的机会安全传输方案

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通信学报 2019年第2期40卷 70-81页

作者：马克明陈亚军胡鑫黄开枝季新生国家数字交换系统工程技术研究中心河南郑州450002

针对物联网无线携能通信系统中能量输送和信息传输的差异性需求,提出了一种"信息-能量"动态切换的机会安全传输方案。首先,考虑多小区、多用户、多窃听者的时域切换型携能通信网络模型,发送端根据信道状态在能量输送与信息传输之间动态... 详细信息

针对物联网无线携能通信系统中能量输送和信息传输的差异性需求,提出了一种"信息-能量"动态切换的机会安全传输方案。首先,考虑多小区、多用户、多窃听者的时域切换型携能通信网络模型,发送端根据信道状态在能量输送与信息传输之间动态切换,改变了传统能量输送与信息传输的固定分配方案,从而满足能量输送和信息传输的差异性需求。在此基础上,综合分析了能量传输和信息传输的性能,包括能量传输的稳定性和效率以及在窃听者独立窃听、联合窃听场景下信息传输的可靠性和安全性。然后,分析了切换门限对系统性能的影响,并在能量约束条件下,为兼顾系统安全性和可靠性,设计了最大化保密吞吐量的切换门限优化算法。最后,仿真证明了所提方案的有效性。

关键词：无线携能通信物理层安全保密吞吐量中断概率机会传输

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第四代无线网络中的移动管理协议分析

计算机工程与设计 2007年第19期28卷 4645-4648,4707页

作者：黄开枝邬江兴解放军信息工程大学信息工程学院河南郑州450002

第四代无线网络(4G)将是一个全IP的异构无线网络,支持各种无线接入技术和无缝漫游。4G网络的挑战之一就是智能移动管理技术的设计,因此重点分析了现有的一组移动管理协议(MIP-RO、MIPv6、HAWAII、蜂窝IP、MIP-RR、分层MIP、分层MIPv6、... 详细信息

第四代无线网络(4G)将是一个全IP的异构无线网络,支持各种无线接入技术和无缝漫游。4G网络的挑战之一就是智能移动管理技术的设计,因此重点分析了现有的一组移动管理协议(MIP-RO、MIPv6、HAWAII、蜂窝IP、MIP-RR、分层MIP、分层MIPv6、快速切换I、DMP、TeleMIP和DMA)的切换管理性能,并且比较研究了它们的系统参数。最后,针对4G无线网络的特点提出了进一步研究的课题。

关键词：移动管理移动IP 微观移动宏观移动切换管理

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基于身份可证安全的双方密钥协商协议

计算机应用研究 2009年第9期26卷 3519-3522页

作者：石亚宾黄开枝杨鹏国家数字交换系统工程技术研究中心解放军91248部队

针对双方认证和密钥协商协议中会话双方属于不同密钥产生中心的情况,利用双线性对性质和BDH假设,基于可证安全的eCK模型提出一种基于身份可证安全的双方密钥协商协议。该协议从测试会话在随机谕示模型中是否存在相应的匹配会话两个方面... 详细信息

针对双方认证和密钥协商协议中会话双方属于不同密钥产生中心的情况,利用双线性对性质和BDH假设,基于可证安全的eCK模型提出一种基于身份可证安全的双方密钥协商协议。该协议从测试会话在随机谕示模型中是否存在相应的匹配会话两个方面,对提出的协议方案进行了安全性证明:若BDH假设不可解,则本方案是安全的认证密钥协商协议。

关键词：认证密钥协商基于身份 BDH假设可证安全