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作者：陈诚;厉东明;范祥林;娄毅;王大伟;杨林超;白琳;
单位：东南大学网络空间安全学院;皖西学院电子信息与人工智能学院;哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院;西北工业大学电子信息学院;中航(成都)无人机系统股份有限公司;中国空间技术研究院;
摘要：物理层组密钥分发是一种前景广阔的用于保障无人机(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)通信安全的有效方法，然而现有的方案由于无人机网络拓扑的不断变化而导致密钥更新复杂度较高。提出了一种基于区域划分的无人机通信物理层组密钥分发(Zone Partitioning based UAV Communication Physical Layer Group Key Distribution, ZPGKD)算法，该算法根据无人机节点的加入顺序动态地将网络划分为不同区域，每个区域维护独立的组密钥。采用所提ZPGKD算法，可以分别更新区域内部及区域间的密钥，从而在无人机网络拓扑变化时有效降低密钥更新开销。此外，基于哈希的消息认证码用于验证密钥分发信息，以抵御恶意篡改攻击，确保密钥完整性。理论分析和仿真结果表明，ZPGKD算法不仅相比传统组密钥分发算法降低了密钥更新过程中的通信开销，还有效降低了无人机网络节点对成对密钥的暴露风险。这些结果验证了所提出的ZPGKD算法在节点动态变化且安全要求高的无人机网络中的有效性。
关键词：物理层安全;;密钥生成;;组密钥分发;;动态密钥更新;;无人机通信
基金资助：江苏省自然科学基金面上项目(BK20252011)~~
