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隐形墙:由可重构智能表面赋能的隐私保护 ISAC

信号处理 2026-01-12 v2

摘要

无线信号中固有的环境与目标相关信息(如信道状态信息(CSI))为集成感知与通信(ISAC)带来了日益增长的关注。然而,它也引发了通过窃听导致隐私泄露的紧迫担忧。尽管现有工作试图缓解这一问题,但它们要么未能考虑合法通信和感知用户的需求,要么依赖高复杂度和高成本的硬件。为了克服这些局限性,我们提出了 PrivISAC,一种即插即用、低成本的解决方案,利用 RIS 保护用户隐私的同时保持 ISAC 性能。PrivISAC 的核心是一种新颖的策略,即每个 RIS 行被分配两个不同的波束成形向量,我们由此刻意构造一组有限的 RIS 配置。在运行期间,每个时隙随机激活恰好一种配置以引入额外扰动,有效掩盖敏感的感知信息,使其免受未经授权的窃听者获取。为了共同确保隐私保护和通信性能,我们设计了这两个向量,使其响应在通信方向上保持几乎相同,从而保持稳定的高吞吐量传输,而在感知方向上表现出显著差异,从而引入足够的扰动以阻止窃听者。此外,为了在此类随机配置下实现合法感知,我们引入了一种时域掩蔽与解掩蔽方法,允许授权接收机将每个 CSI 样本与其底层配置相关联并消除由配置引起的差异,从而恢复有效的 CSI。我们在商用无线设备上实现了 PrivISAC,实验结果表明,PrivISAC 在保持高质量合法 ISAC 的同时提供了强大的隐私保护。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.04488,
  title  = {Invisible Walls: Privacy-Preserving ISAC Empowered by Reconfigurable Intelligent Surfaces},
  author = {Yinghui He and Long Fan and Lei Xie and Dusit Niyato and Chau Yuen and Jun Luo},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.04488},
  year   = {2026}
}

备注

This paper has been submitted to IEEE