基于加速度信息的穿戴式设备通信加密方法研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:AJ0704
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随着物联网相关技术的不断进步和发展,种类繁多的智能设备逐渐走进日常生活,智能可穿戴设备在人群中的普及率大大提高,并开始广泛应用于各种社交领域以提供给人们更加便捷的社交体验。传统穿戴式设备一般需要由手机相连作为辅助才可以使用,但随着技术的不断成熟,其已经演化为可以独立于其他设备使用的设备,所以穿戴式设备的无线通信安全问题成为众人关注的焦点。
  穿戴设备间建立安全的通信信道主要依赖于多方的加密密钥,而密钥生成的方法一般依赖于双方共享的共同信息。主流方法之一是依赖于接收信号强度指示符(RSSI),不同距离间获取的信号其接受信号强度指示符不同,可以根据该特点产生对称密钥,用于加密无线信道。而该方法的缺点是仅适用于频繁交换信息的无线设备,而并不适用于一次性交换数据的场景。
  另一种常见的方法是通过设备采集到的加速度传感器信息完成密钥的生成。由于穿戴式设备在使用时通常长时间贴近用户的身体,所以很容易获取到用户独特的信息。目前的研究主要关注同一个人身上所佩戴的不同设备,而无法解决不同用户佩戴的设备间的密钥生成。
  本文基于不同用户佩戴的设备间的安全数据交换,提出了一种新颖的解决方法。该方法通过用户间的握手来保证信息的安全传输。虽然设备从属于不同的用户,但参与握手的两只手的摇动所产生的运动信号非常的相似,所以可以利用该信号在对应的设备中生成对称密钥,保护无线通信信道的私密性。本文对该方法进行了系统性的评估,实验结果表明,本文所提出的方法可以在不到两秒的握手时间内生成可靠的高质量密钥,并且可以很好地抵御非法用户的攻击。与此同时,该方法可以以非常小的能耗在智能手表上实时运行。
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