(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210952171.9 (22)申请日 2022.08.09 (71)申请人 北京邮电大 学 地址 100876 北京市海淀区西土城路10号 (72)发明人 南国顺　赵冉　秦祺　徐宁雅　 翟津黎　崔琪楣　陶小峰　张平　 (74)专利代理 机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 专利代理师 李小朋 (51)Int.Cl. H04W 12/041(2021.01) H04L 9/08(2006.01) (54)发明名称 物理层密钥的生成方法、 装置、 电子设备及 介质 (57)摘要 本申请公开了一种物理层密钥的生成方法、 装置、 电子设备及介质。 通过应用本申请的技术 方案， 一方面可以通过在语义通信系统中部署 RIS来实现增加发送端与接收端在传输信号中的 信道特征变化量的目的。 另一方面还 可以结合语 义漂移现象来实现对RIS信道的随机化控制从而 能够避免减少语义通信系统中物理层密钥的生 成速率较低的问题。 权利要求书2页 说明书10页 附图4页 CN 115484596 A 2022.12.16 CN 115484596 A 1.一种物 理层密钥的生成方法， 其特征在于， 应用于包含智能反射面RIS的语义通信系 统， 其中： 基于所述语义通信系统的发送端向接收端发送的第一信道探测信号， 以及， 基于所述 接收端接收到的第二信道探测信号， 计算得到用于反映所述第一信道探测信号与所述第二 信道探测信号之间语义偏移量的语义漂移特 征； 基于所述语义漂移特 征， 生成用于随机化控制所述RIS的开关序列； 在所述发送端向所述接收端通过所述RIS互相发送初始信道探测信号时， 利用所述开 关序列， 对所述 RIS的多个元件进 行开关控制， 以使 所述初始信道探测信号转变为目标信道 探测信号； 通过所述目标信道探测信号， 由所述发送端与 所述接收端建立所述语义通信系统中的 物理层密钥。 2.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述计算得到用于反映所述第 一信道探测信 号与所述第二信道探测信号之间语义偏移量的语义漂移特 征， 包括： 获取所述第一信道探测信号所反映的第一语义编码； 以及， 获取所述第二信道探测信 号所反映的第二语义编码； 计算所述第 一语义编码与 所述第二语义编码的差异信 息， 并将所述差异信 息作为所述 语义漂移特 征。 3.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述基于所述语义漂移特征， 生成用于随机 化控制所述RIS的开关序列， 包括： 将所述语义漂移特 征进行数学量化处理， 得到量 化为0至1的字符串序列； 将所述字符串序列 作为用于随机化控制所述RIS的开关序列。 4.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述利用所述开关序列， 对所述RIS的多个元 件进行开关控制， 以使所述初始信道探测信号 转变为目标信道探测信号， 包括： 在利用所述开关序列， 对所述RIS的多个元件进行开关控制的情况下， 所述发送端向所 述RIS发送所述初始信道探测信号， 以使由所述接收端接收经过所述 RIS生成的所述目标信 道探测信号。 5.如权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述通过所述目标信道探测信号， 由所述发 送端与所述接收端建立所述语义 通信系统中的物理层 密钥， 包括： 所述发送端与 所述接收端分别解析所述目标信道探测信号， 得到用于反映信道强度或 信道信息的信道参数； 所述发送端与 所述接收端分别基于均值和方差的双阈值量化技术， 对所述信道参数进 行量化处理， 分别得到量 化为0和1的比特序列； 所述发送端与 所述接收端基于量化后的比特序列， 建立所述语义通信系统中的物理层 密钥。 6.如权利要求5所述的方法， 其特征在于， 所述发送端与 所述接收端基于量化后的比特 序列， 建立所述语义 通信系统中的物理层 密钥， 包括： 所述发送端与所述接收端利用BCD码进行信息协商， 得到一 致的比特序列； 所述发送端与 所述接收端利用哈希函数放大基于所述比特序列得到的密钥， 得到所述 语义通信系统中的物理层 密钥。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115484596 A 27.如权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述发送端与所述接收端利用BCD码进行信 息协商， 得到一 致的比特序列， 包括： 所述发送端与所述接收端分别通过原始密钥序列与校验矩阵相乘得到伴随式； 以及， 所述发送端将自身的第一 伴随式发送给 所述接收端； 所述接收端利用自身的第 二伴随式以及接收到的所述第 一伴随式， 对自身的原始密钥 序列进行纠错， 得到所述密钥。 8.一种物 理层密钥的生成装置， 其特征在于， 应用于包含智能反射面RIS的语义通信系 统， 其中： 计算模块， 被配置为基于所述语义通信系统 的发送端向接收端发送的第 一信道探测信 号， 以及， 基于所述接收端接收到的第二信道探测信号， 计算得到用于反映所述第一信道探 测信号与所述第二信道探测信号之间语义偏移量的语义漂移特 征； 生成模块， 被配置为基于所述语义漂移特征， 生成用于随机化控制所述RIS的开关序 列； 转变模块， 被配置为在所述发送端向所述接收端通过所述RIS互相发送初始信道探测 信号时， 利用所述开关序列， 对所述RIS的多个元件进行开关控制， 以使所述初始信道探测 信号转变为目标信道探测信号； 建立模块， 被配置为通过所述目标信道探测信号， 由所述发送端与所述接收端建立所 述语义通信系统中的物理层 密钥。 9.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 存储器， 用于存 储可执行指令； 以及， 处理器， 用于与所述存储器执行所述可执行指令从而完成权利要求1 ‑7中任一所述物 理层密钥的生成方法的操作。 10.一种计算机可读存储介质， 用于存储计算机可读取的指令， 其特征在于， 所述指令 被执行时执行权利要求1 ‑7中任一所述物理层 密钥的生成方法的操作。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115484596 A 3