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5G 无线网络中的物理层密钥生成

信号处理 2019-08-29 v1 密码学与安全 信息论 math.IT

摘要

第五代(5G)及更先进通信的蓬勃发展充当了物理层密钥生成技术的催化剂。在 5G 通信系统中,传统物理层密钥生成方案中的许多挑战,如同址窃听者、高比特不一致率和高时间相关性,都可能被克服。本文列举了 5G 无线网络中的关键赋能技术,这些技术为解决物理层密钥生成中的现存问题提供了机遇。我们调研了现有的密钥生成方法,并介绍了针对现存问题的可能解决方案。新方案包括:应用波束赋形中的高信号方向性以抵抗同址窃听者,利用毫米波(mmWave)信道的稀疏性以在低信噪比(SNR)下实现低比特不一致率,以及利用混合预编码来降低测量样本间的时间相关性。最后,讨论了 5G 及更先进通信中物理层密钥生成的未来趋势。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.10362,
  title  = {Physical Layer Key Generation in 5G Wireless Networks},
  author = {Long Jiao and Ning Wang and Pu Wang and Amir Alipour-Fanid and Jie Tang and Kai Zeng},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.10362},
  year   = {2019}
}

备注

This work has been accepted by the IEEE Wireless Communications Magzine