针对物理层密钥生成的反向可重构智能表面
信号处理
2022-11-08 v2
摘要
可重构智能表面（RIS）的发展近期推动了物理层安全（PLS）的研究。RIS的益处包括但不限于为无密钥PLS优化提供新的自由度（DoF），以及为物理层密钥生成（PL-SKG）增加信道随机性。然而，缺乏研究探讨如何利用对抗性RIS攻击并获取PL-SKG生成的合法密钥。本工作中，我们展示了一个由窃听者控制的对抗性RIS（Eve-RIS），其通过向合法信道中插入随机且互易的信道，可部分重构合法PL-SKG过程中的密钥。为实现该构想，我们设计了针对两种所用PL-SKG技术的Eve-RIS方案：（i）基于CSI的PL-SKG，以及（ii）基于双向交叉乘法的PL-SKG。Eve-RIS处的信道探测通过具有少量射频（RF）链的压缩感知设计实现。随后，通过最大化Eve-RIS插入的欺骗信道获得最优RIS相位。我们的分析与结果表明，即便使用无源RIS，所提Eve-RIS也能与合法用户达到较高的密钥匹配率，并可抵御当前大多数防御方法。这意味着新型Eve-RIS对PL-SKG构成了新的窃听威胁，可催生对抗对抗性RIS攻击的新研究方向。
引用
@article{arxiv.2206.10955,
title = {Adversarial Reconfigurable Intelligent Surface Against Physical Layer Key Generation},
author = {Zhuangkun Wei and Bin Li and Weisi Guo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.10955},
year = {2022}
}