可重构智能表面操纵攻击及其在物理层密钥生成中的对策
信息论
2021-08-13 v1 math.IT
摘要
可重构智能表面（RIS）是一种能够实现无线环境重构的新范式。基于该特性，RIS 可用于辅助物理层密钥生成（PKG）。然而，该技术也可能被攻击者利用，通过在合法用户侧操纵信道特征来破坏密钥生成过程。具体而言，本文提出了一种新型的 RIS 辅助操纵攻击（RISM），其在正交频分复用（OFDM）系统的上行和下行信道探测步骤中通过快速改变 RIS 反射系数来降低无线信道互易性。分析了基于信道频率响应（CFR）的传统密钥生成技术在此攻击下的脆弱性。随后，我们提出了一种基于路径分离的转动速率检测方法。受攻击路径从时域中移除，并采用灵活的量化方法以最大化密钥生成率（KGR）。仿真结果表明，在 RISM 攻击下，当攻击路径方差与总路径方差之比为 0.17 时，基于 CFR 方法的误比特率（BDR）大于 0.25，且 KGR 接近于零。此外，所提出的检测方法能够在 16 轮探测情况下成功检测受攻击路径（信噪比高于 0 dB），且在 23.04MHz 带宽下 KGR 为 35 bits/channel use。
引用
@article{arxiv.2108.05497,
title = {On the RIS Manipulating Attack and Its Countermeasures in Physical-layer Key Generation},
author = {Lei Hu and Guyue Li and Hongyi Luo and Aiqun Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.05497},
year = {2021}
}
备注
5 pages and 5 figures