明里藏数：基于伪噪声非对称移键调制的不可检测无线通信
密码学与安全
2019-05-08 v1 网络与互联网体系结构
信号处理
摘要
不可检测的无线传输对于规避窃听者至关重要。为解决此问题，无线隐写术通过轻微修改发射波形将隐蔽信息隐藏在主要信息中，使得主要信息仍可被解码，而隐蔽信息对于不知情接收机而言如同噪声。由于隐蔽信息的加入不可避免地降低主要传输的 SNR，无线隐写术的关键挑战在于：i) 评估隐蔽信道对不同信道条件下主要信道的影响；以及 ii) 确保隐蔽信道不可检测。现有方法具有协议特定性，并且我们注意到现有无线技术依赖相键调制，在大多数情况下未将信道用到其香农容量。因此，可利用残余容量实现一种基于伪噪声非对称移键（PN-ASK）调制的无线系统，其中通过将主要符号的幅度偏移来映射隐蔽符号。这样，隐蔽信息将不可检测，因为期望相位调制符号的接收机将其幅度偏移视为信道/路径损耗退化的效应。我们首先研究了 PN-ASK 的 SER 随信道的变化；然后，在不同信道条件下找到了优化主要与隐蔽吞吐量的 PN-ASK 最优参数。我们通过大量仿真以及基于 USRP N210 软件定义无线电的实验测试平台评估了 PN-ASK 的吞吐量性能与不可检测性。我们表明 PN-ASK 相对于现有技术将吞吐量提高了 8 倍以上。最后，我们通过实验证明 PN-ASK 能够在 IEEE 802.11g 帧之上传输隐蔽数据，这些帧可被现成笔记本电脑 WiFi 正确解码。
引用
@article{arxiv.1905.02250,
title = {Hiding Data in Plain Sight: Undetectable Wireless Communications Through Pseudo-Noise Asymmetric Shift Keying},
author = {Salvatore D'Oro and Francesco Restuccia and Tommaso Melodia},
journal= {arXiv preprint arXiv:1905.02250},
year = {2019}
}