用于实用OFDM传输的人工噪声辅助物理层相位挑战-响应认证
信息论
2016-02-19 v2 math.IT
摘要
最近，我们开发了用于独立多载波传输的物理层相位挑战-响应认证方案（PHY-PCRAS）。在本文中，我们进一步提出一种用于实用正交频分复用（OFDM）传输的新型人工噪声辅助PHY-PCRAS（ANA-PHY-PCRAS），其中引入Tikhonov分布的人工噪声来干扰相位调制密钥，以抵抗在两名合法用户间不幸遭遇静态信道时潜在的密钥恢复攻击。随后，我们处理了ANA-PHY-PCRAS结合OFDM传输的各种实际问题，包括子信道间的相关性、不完美的载波与定时恢复。其中，我们表明采样偏移的影响非常显著，应在频域加入搜索过程用于验证。在实用OFDM传输中，不相关子信道的数量通常不足。因此，我们采用时间分离方法来分配足够子信道，并提出了一种改进的ANA-PHY-PCRAS以缓解远隔时隙处信道相位的间断性。最后，推导了最坏情形下的密钥模糊度。我们得出结论：与传统在上层实现的挑战-响应认证方案相比，ANA-PHY-PCRAS增强的安全性来自无线信道与引入人工噪声两者的不确定性。
引用
@article{arxiv.1502.07565,
title = {Artificial-Noise-Aided Physical Layer Phase Challenge-Response Authentication for Practical OFDM Transmission},
author = {Xiaofu Wu and Zhen Yan and Cong Ling and Xiang-Gen Xia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1502.07565},
year = {2016}
}
备注
33 pages, 13 figures, submitted for possible publication