准静态环境下空间相关信道中智能反射表面辅助的密钥生成
信号处理
2022-12-06 v1
摘要
物理层密钥生成(PLKG)能够显著增强经典加密方案的安全性,使其以显著更快和更高效的方式更换密钥。然而,由于PLKG技术依赖于信道媒介,在静态环境中达到高密钥率具有挑战性。近来,利用智能反射表面(IRS)作为在静态无线信道中引入随机性的手段受到了显著的研究关注。然而,IRS单元间空间相关性的影响很少被研究。具体而言,我们在本工作中首次考虑了一个空间相关的IRS,其旨在增强静态媒介中的密钥生成(SKG)率。针对所有IRS单元随机相移和相等随机相移两种情况,推导了SKG率的闭式解析表达式。我们还分析了信道样本间的时间相关性,以确保所生成密钥序列的随机性。我们进一步构建了一个优化问题,其中确定了相干间隔内专用于直连与间接信道估计的最优时间比例。我们展示了所提基于序贯凸规划(SCP)算法的准确性和快速收敛性,并讨论了影响空间相关IRS辅助PLKG的各种参数。
引用
@article{arxiv.2212.01563,
title = {Intelligent Reflecting Surface Assisted Secret Key Generation Under Spatially Correlated Channels in Quasi-Static Environments},
author = {Vahid Shahiri and Hamid Behroozi and Ali Kuhestani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.01563},
year = {2022}
}