面向无线通信安全与隐私的智能反射面
信息论
2021-08-31 v2 密码学与安全
新兴技术
math.IT
摘要
智能反射面（IRS）正成为未来无线通信的一项有前景的技术。考虑到其通过能量聚焦和能量置零来定制信道条件的卓越能力，它分别是通过物理层安全和隐蔽通信理论来增强无线通信安全与隐私的理想技术。在本文中，我们首先给出一些将IRS应用于提高窃听信道中的平均保密速率、实现完美通信隐蔽性，以及故意在无线传播中制造额外随机性以隐藏主动无线传输的结果。然后，我们指出了未来研究中为在物理层安全和隐蔽通信背景下充分发挥IRS优势所面临的多个挑战。借助大量数值研究，我们证明了在考虑安全与隐私的无线通信中设计IRS单元幅度的必要性，其中最优值并不总如文献中通常采用的那样为 。此外，我们揭示了在合法用户和恶意用户处可实现保密性能与IRS信道状态信息（CSI）估计精度之间的权衡，这呈现了IRS辅助物理层安全背景下的基本资源分配挑战。最后，讨论了一种利用深度神经网络和场景图像的被动信道估计方法，作为在不使用耗费资源的导频情况下实现CSI可用性的潜在解决方案。该方法学作为显著提高IRS辅助无线网络中隐蔽通信速率的可见途径。
引用
@article{arxiv.2103.16696,
title = {Intelligent Reflecting Surface for Wireless Communication Security and Privacy},
author = {Shihao Yan and Xiaobo Zhou and Derrick Wing Kwan Ng and Jinhong Yuan and Naofal Al-Dhahir},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.16696},
year = {2021}
}
备注
16 pages, 6 figures