生成式AI赋能的空间-空-地集成网络中安全通信：综述与教程
密码学与安全
2025-08-05 v1
摘要
空间-空-地集成网络(SAGINs)面临前所未有的安全挑战，由于其内在特征，如多维异构性和动态拓扑结构，这些特征从根本上削弱了传统安全方法和传统人工智能(AI)驱动的解决方案。生成式AI(GAI)是一种变革性方法，可通过合成数据、理解语义和做出自主决策来保障SAGIN的安全。本综述填补了现有评论空白，通过考察GAI赋能的SAGIN安全通信。首先，我们介绍受保护的SAGIN并突出GAI相对于传统AI在安全防御方面的优势。然后，我们解释了GAI如何在SAGIN的物理层、数据链路层和网络层缓解身份验证失败、机密性泄露、完整性篡改和可用性中断等问题。三部分逐步教程讨论了如何应用GAI解决特定问题的方法，强调其生成式范例超越传统AI。最后，我们概述了开放问题和未来研究方向，包括轻量级部署、对抗鲁棒性和跨域治理，以为GAI在塑造下一代SAGIN安全方面提供主要见解。
引用
@article{arxiv.2508.01983,
title = {Generative AI-Empowered Secure Communications in Space-Air-Ground Integrated Networks: A Survey and Tutorial},
author = {Chenbo Hu and Ruichen Zhang and Bo Li and Xu Jiang and Nan Zhao and Marco Di Renzo and Dusit Niyato and Arumugam Nallanathan and George K. Karagiannidis},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.01983},
year = {2025}
}
备注
30 pages, 14 figures, survey paper