可重构智能表面辅助密钥生成中的联合预编码与相移设计
信息论
2022-08-02 v1 密码学与安全
math.IT
摘要
密钥生成是一种在资源受限的合法用户之间建立对称密钥的有前景的技术。然而，在信道随机性受限的恶劣环境中，密钥生成面临低秘密密钥率（SKR）的问题。为解决该问题，引入可重构智能表面（RISs）以通过控制大量反射单元来重塑信道，从而提供更多的信道分集。本文设计了一种信道探测协议，以充分提取级联信道（即通过反射单元的信道）中的随机性。我们推导了 SKR 的解析表达式，并基于 Karush-Kuhn-Tucker（KKT）条件设计了一种注水算法以求得上界。为寻找最优预编码和相移矩阵，我们提出了一种基于 Grassmann 流形优化方法的算法。该系统从 SKR、比特不一致率（BDR）和随机性方面进行了评估。仿真结果表明，与现有协议相比，我们的协议显著提高了 SKR。
引用
@article{arxiv.2208.00218,
title = {Joint Precoding and Phase Shift Design in Reconfigurable Intelligent Surfaces-Assisted Secret Key Generation},
author = {Tianyu Lu and Liquan Chen and Junqing Zhang and Chen Chen and Aiqun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.00218},
year = {2022}
}