基于嵌入式单向函数物理层安全性的非相干大规模 MIMO
信号处理
2023-05-22 v2
摘要
我们提出了一种利用优化方法作为单向函数的新型物理层安全方案。该方案建立在非方阵微分多输入多输出（MIMO）之上，其能够在大规模 MIMO 场景下实现非相干检测，从而可抵御危险的导频插入与导频污染攻击。与传统的非方阵微分 MIMO 方案不同，后者需要通过高度复杂、离散且组合的优化来设计空时投影矩阵，本方案利用通过低复杂度连续优化构造的投影矩阵，旨在最大化系统编码增益。此外，利用无线信道真随机特性生成的密钥作为初值，所提出的基于连续优化的投影矩阵构造方法成为一个单向函数，使该方案成为物理层安全的微分 MIMO 系统。我们还设计了一种攻击算法来挑战该方案，结果表明即便在窃听者能完美估计信道系数并经历渐近大信噪比的环境中，随着发射天线数增加，所达到的安全等级也会提高。
引用
@article{arxiv.2202.11893,
title = {Noncoherent Massive MIMO with Embedded One-Way Function Physical Layer Security},
author = {Yuma Katsuki and Giuseppe Thadeu Freitas de Abreu and Koji Ishibashi and Naoki Ishikawa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2202.11893},
year = {2023}
}
备注
13 pages, 10 figures