Establishment of cryptographic keys in radio networks

Details Establishment of cryptographic keys in radio networks Establishment of cryptographic keys in radio networks

H - Electricity

04

L

H04L 9/12 (2006.01) H04B 17/00 (2006.01) H04J 13/00 (2006.01) H04K 1/00 (2006.01) H04L 9/08 (2006.01) H04Q 7/38 (2006.01)

Patent

CA 2210195

Characteristics of the radio channel are used to establish key sequences for use in encrypting communicated information. These characteristics are the short-term reciprocity and rapid spatial decorrelation of phase of the radio channel. The keys can be established with computations equivalent to a bounded distance decoding procedure, and the decoder used to establish a key may be used for processing the subsequent data transmission. Compared to classical and public-key systems, an alternative mechanism for establishing and sharing key sequences that depends on a physical process is provided in which each party need not generate a pseudorandom quantity because the necessary randomness is provided by the temporal and spatial non-stationarity of the communication channel itself. By using a channel decoder, the probability of two users establishing the same secret key is substantially unity, and the probability of an eavesdropper establishing the same key is substantially zero. Also, the number of possible keys is large enough that finding the correct one by exhaustive search is impractical.

Des caractéristiques de la voie radioélectrique sont utilisées pour établir des séquences de clé à des fins de cryptage d'information communiquée. Ces caractéristiques sont la réciprocité à court terme et la décorrélation spatiale rapide de phase de la voie radioélectrique. Les clés peuvent être établies à l'aide de calculs équivalant à une procédure de décodage borné, et le décodeur utilisé pour établir une clé peut servir à traiter la transmission de données subséquente. Comparé aux systèmes classiques et à clé publique, le mécanisme d'établissement et de partage des séquences de clé dépend ici d'un processus physique suivant lequel chaque partie n'a pas à produire une quantité pseudoaléatoire, le caractère aléatoire nécessaire étant assuré par la non-stationnarité temporelle et spatiale de la voie de communication elle-même. L'utilisation d'un décodeur de voie permet de ramener essentiellement à l'unité la probabilité que deux utilisateurs établissent la même clé secrète, et de réduire essentiellement à zéro la probabilité qu'un tiers indiscret établisse la même clé. En outre, le nombre de clés possibles est assez vaste pour empêcher en pratique qu'on trouve la bonne au moyen d'une recherche systématique.

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