LoRa物联网基于调制特点的物理层加密研究

发布时间：2023-12-28 18:17

　　LoRa(Long Range)物联网是一种新兴的低功耗广域网(Low Power Wide Area Network,LPWAN)技术,以广覆盖、低功耗等特点受到了广泛关注。目前,LoRa物联网的信息安全主要基于公钥密码术(Public Key Cryptography,PKC),利用公用密钥基础结构(Public Key Infrastructure,PKI)进行密钥分发,在网络层和应用层进行AES-128加密。LoRa物联网现有的信息安全方法存在密钥泄露导致数据隐私泄露、数据被篡改等风险;同时加密/完整性保护密钥采用AES-128加密导出,安全等级和加密强度不足。与基于PKC的安全技术相比,物理层安全技术具有实现完美保密、低计算复杂度和资源消耗和良好适应物理层变化等优势,所以物理层安全技术相比于PKC方法更适合物联网设备。因此,本课题在基于物理层秘钥生成的基础上,针对LoRa物联网物理层特点,进行了物理层安全的研究。首先,对LoRa物联网的物理层进行了详细分析。LoRa调制基于Chirp扩频(Chirp Spread Spectrum,CSS),LoRa调制的本质是将SF个bit...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物理层安全技术研究现状
        1.2.2 LoRa物联网安全研究现状
    1.3 主要研究内容和结构安排
第2章 LoRa物联网技术的研究
    2.1 引言
    2.2 LoRa物联网MAC层
        2.2.1 LoRa物联网系统构架
        2.2.2 帧结构
        2.2.3 工作模式和入网方式
    2.3 LoRa物联网物理层
        2.3.1 LoRa调制
        2.3.2 LoRa解调
        2.3.3 LoRa调制误码率分析
    2.4 本章小结
第3章 基于无线信道特征提取的物理层密钥生成
    3.1 引言
    3.2 基于无线信道特征提取的密钥生成
        3.2.1 信道估计
        3.2.2 量化
        3.2.3 密钥协商
        3.2.4 密钥增强
    3.3 LoRa物联网基于无线信道特征提取的密钥生成协议LoRa-Key
        3.3.1 信号处理
        3.3.2 密钥生成
    3.4 本章小结
第4章 循环移位加密算法的设计与验证
    4.1 引言
    4.2 循环移位加密因子的生成
    4.3 循环移位加密算法的理论分析
    4.4 加密算法的有效性分析与验证
        4.4.1 有效性理论分析
        4.4.2 有效性仿真验证
    4.5 加密算法的安全性分析与验证
        4.5.1 安全性理论分析
        4.5.2 安全性仿真验证
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢



本文编号：3875937