[发明专利]自适应动态量化的生物密钥生成方法

摘要

本发明公开了一种自适应动态量化的生物密钥生成方法。其实现步骤为：1.采集人体心电信号，对其进行小波变换去噪和归一化处理；2.对归一化处理后的心电信号进行R波检测，并提取脉冲间距特征；3.统计脉冲间距特征的均值和方差，并根据方差计算脉冲间距特征的信息熵；4.根据脉冲间距的信息熵，自适应动态确定脉冲间距特征的量化位数；5.根据确定的量化位数，对脉冲间距进行量化编码，生成生物特征序列；6.传感器节点和协调器节点对生成的生物特征序列进行密钥协商，生成两节点共享的生物密钥。本发明在保证密钥随机性的同时，提高了生物密钥的产生效率，降低了身份认证的错误概率，可用于无线体域网节点之间的认证。

主权项

1.自适应动态量化的生物密钥生成方法，包括如下步骤：(1)用无线体域网WBAN中的传感器节点和协调器节点分别采集人体心电信号，获得采集到的人体心电信号X^d，对该信号X^d进行小波变换去噪及归一化处理，得到去噪归一化心电信号d＝1或者2，1表示传感器节点，2表示协调器节点；(2)对去噪归一化心电信号进行R波检测，提取R波的波峰位置，构建R波的波峰索引序列Ind^d：其中，表示去噪归一化心电信号第m个R波的波峰位置，m∈[1,M]，M表示去噪归一化心电信号中R波的总个数；(3)根据R波的波峰索引序列Indd，得到脉冲间距序列Fd：其中，表示脉冲间距序列F^d的第j个元素，j∈[1,M‑1]，M‑1为脉冲间距序列F^d的长度；(4)根据脉冲间距序列Fd动态地确定脉冲间距IPI的量化位数：4a)计算脉冲间距序列Fd的所有元素的平均值Cd：4b)计算脉冲间距序列Fd的方差Dd：4c)利用脉冲间距序列Fd的方差Dd计算脉冲间距序列Fd的信息熵Hd：4d)根据脉冲间距序列Fd的信息熵Hd确定脉冲间距序列Fd元素的量化位数Bd：其中，round(x)表示将实数x四舍五入到最接近它的整数；(5)分别依次对传感器节点脉冲间距序列F1中的每个元素和协调器节点脉冲间距序列F2中的每个元素进行B1比特和B2比特量化编码，构建传感器节点生物特征序列W1和协调器节点生物特征序列W2；(6)对传感器节点生物特征序列W1和协调器节点生物特征序列W2进行密钥协商，两节点得到相同的生物特征序列W1，即为它们共享的生物密钥。