物理不可克隆函数（Physical Unclonable Function,PUF）的概念如同谚语“世界上没有两片相同的树叶”,凭借同一种类不同物理实体之间的差异性,PUF能为每个物理实体生成唯一身份标识,应用于识别和身份认证等信息安全领域。现有的PUF例如光学PUF、纸PUF、SRAM PUF等,分别利用光学散射特性、纸纤维分布特性和SRAM上电电平分布特性产生对应物理实体的唯一身份标识。但上述PUF在无线通信系统里收发两端设备进行认证的场景中不易实现,而信道状态信息（CSI,Channel State Information）反映了无线信道和设备硬件的特征,而无线信道特征与无线终端设备的位置相关,因此可以基于CSI构建PUF,应用于与位置相关的无线终端设备的身份识别。针对传统PUF在无线通信系统中不易实现的问题,本文根据上述PUF的原理,利用CSI与无线信道和设备硬件相关的鲁棒性、唯一性、不可复制性,提出了基于CSI的无线终端PUF,能够生成无线终端设备的唯一身份标识。主要的研究内容如下:（1）提出了基于CSI的无线终端物理不可克隆函数（CSI-PUF）,并完成了其设计,该物理不可克隆函数能够从CSI中产生唯一身份标识,同时保护CSI不被泄露。CSI-PUF分为预处理、量化函数和模糊提取器三个模块。首先令无线终端在无线信道上发包并由接入点计算提取CSI;然后在预处理模块中对连续CSI取幅度值并使用拉依达准则异常检测,筛除CSI中的异常值,随后取均值获得平滑后的CSI值;接着在量化函数模块中对CSI执行量化操作,获得在汉明距离上与CSI值欧氏距离比例一致的比特序列作为CSI-PUF的输出。最后将CSI-PUF输出的比特序列输入模糊提取器模块,输出对应的唯一身份标识。经实验表明,CSI-PUF输出比特序列的片内汉明距离、片间汉明距离分别为0.7453%和20.26%,唯一身份标识在NIST随机性测试的指标上均通过测试,实验结果证明达到了设计目的。（2）针对CSI存在随机波动性不能直接生成唯一身份标识的问题,设计了CSIPUF中模糊提取器的算法,使其能够从CSI中匿名提取出稳定的唯一身份标识。在模糊提取器生成过程中将该次输入的比特序列确定为标准输入,生成的唯一身份标识为标准输出,同时生成辅助数据以备纠正CSI的噪声误差。在模糊提取器重现过程中,输入相比标准输入存在噪声误差的比特序列和生成过程中产生的辅助数据,恢复出生成过程中确定的标准输出,得到唯一身份标识。NIST随机性测试的结果表明,该算法能稳定提取出唯一身份标识,并且保护CSI不被泄露。（3）基于上述所提方案,本文设计并实现了一个基于CSI-PUF的Wi Fi无线终端身份认证原型系统。该原型系统包含待认证的无线终端、接入点和认证服务器。该系统分为初始化阶段和认证阶段,在初始化阶段生成Wi Fi无线终端的唯一身份标识,以备在后续认证中使用;在认证阶段将随机数、共享密钥和唯一身份标识在接入点和认证服务器之间经过哈希函数加密,使认证Wi Fi无线终端身份的同时让接入点和认证服务器也互相认证身份。经测试表明,在无干扰的室内环境中对六个设备的身份认证测试中,该系统在测试场景下有良好的认证成功率,对提高Wi Fi无线终端的安全性具有一定效果。