基于 SDR 的 LoRa 平台上物理层密钥生成的实现与评估
信号处理
2023-08-31 v1
摘要
利用信道随机性生成密钥的物理层密钥生成技术近来在长距离（LoRa）网络中受到广泛关注。本文中，我们基于通用软件无线电外设（USRP）使用 GNU Radio 开发了一个软件定义无线电（SDR）的 LoRa 通信平台，以实现并评估典型的物理层密钥生成方案。得益于 GNU Radio 提取 LoRa 数据包的灵活性与可配置性，我们能够通过基于 LoRa 前导的信道估计获得细粒度信道频率响应（CFR）用于密钥生成。此外，我们提出一种低复杂度预处理方法，在降低密钥不一致率的同时增强量化的随机性。结果表明，在扩频因子（SF）为 7、前导长度为 8、信号带宽为 250 kHz、采样率为 1 MHz 的室内环境、2 米距离下，仅通过单次有效信道探测即可获得具有高水平随机性的 367 比特密钥。
引用
@article{arxiv.2308.15696,
title = {Implementation and Evaluation of Physical Layer Key Generation on SDR based LoRa Platform},
author = {Yingying Hu and Dongyang Xu and Tiantian Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.15696},
year = {2023}
}
备注
Submitted to IEEE VTC2023 Fall