随着各类物联网应用的飞速发展,越来越多的无线设备接入网络,在给人们生活带来巨大便利的同时,也因无线网络的开放性而存在一定的安全隐患。传统的基于密码协议的身份认证机制在设备结构简单、计算能力受限的物联网场景中面临着更大的信息安全风险。物联网中的通信双方由于存在着存储计算能力、电源续航能力、业务流量等多方面的不对称性,使得下行方向的终端设备无法利用复杂的身份识别算法实现对网络中心节点的身份验证。对此,本论文研究了射频指纹的固有特性以及通信双方射频指纹间存在的互易规律,并以此为基础研究了一种适用于物联网场景的通信设备身份识别方法,利用射频指纹技术实现无线物联网设备的双向身份识别,增强物联网接入的安全性。区别于现有研究中仅关注发射机个体射频指纹所具有的固有特性,本文通过分析射频指纹的产生机理,对参与通信的收发信机射频指纹间的潜在规律进行研究。首先,基于无线信道互易性的理论基础,研究了通信双方设备间射频指纹存在互易规律。通过搭建软件无线电实验平台,实现了真实无线环境中的蓝牙信号收发,验证了基于差分星座轨迹图的射频指纹所存在的互易特征。进一步地,本文提出了一种基于Autoencoder的射频指纹互易变换网络。该网络能够在已知一方射频指纹的情况下,推测出另一方的射频指纹,从而使得上行链路获取到的射频指纹能够用于下行链路。实验结果表明,利用变换网络重构出的射频指纹能够达到同真实射频指纹精度相当的身份识别效果,证明本文提出的互易变换网络能够较好地学习到通信双方射频指纹存在的互易特性,所生成的指纹具备表征真实指纹的能力。在此基础上,本论文提出了一种利用射频指纹互易规律的物联网设备双向身份识别方法。具体地,在上行方向,物联网中心节点利用异常检测的思路检查与其通信的物联网终端设备身份是否正常,以此判断其中是否存在非法用户。更进一步,物联网中心节点基于射频指纹的互易规律,利用在上行方向所获得的终端设备的射频指纹预测下行方向终端设备所看到的中心节点的指纹。借此便可以将物联网终端所需使用的中心节点身份识别网络迁移至中心节点进行训练,以减少物联网终端的能量消耗。中心节点训练得到的识别网络下发给物联网终端,使得终端可以利用所观测到的下行信号推断中心节点身份是否正常。实验结果表明,本论文所提出的双向身份识别算法能够实现对通信双方的身份识别。