面向窃听与干扰下保密性能分析的QoS感知随机空间物理层安全模型
信息论
2020-02-28 v2 密码学与安全
信号处理
math.IT
摘要
无线通信天生易受窃听和干扰攻击，在物联网等资源受限网络中保障其安全变得更具挑战性。为此，物理层安全（PLS）因其低复杂度而受到广泛关注。本文针对保密分析中节点间随机距离的问题，构建了一个全面的服务质量（QoS）感知PLS框架，用于分析攻击者的窃听与干扰能力。所提方案涵盖了合法节点与攻击者的空间随机部署。我们利用基于节点间距离的概率分布函数刻画了针对两种攻击的保密中断性能。该模型考虑了由底层QoS需求引起的实际限制，包括由发射功率与接收机灵敏度决定的合法用户间最大距离。文中引入了窃听区这一新概念，并研究了干扰功率的相对影响。我们推导了渐近保密中断概率的闭式表达式，为针对攻击者两种攻击能力设计所需安全级别的最优系统参数提供了见解。经数值结果验证的分析框架表明，所提方案能潜在准确地刻画PLS性能，并从合法用户与攻击者双重视角给出关键设计思路。
引用
@article{arxiv.2001.11664,
title = {QoS-aware Stochastic Spatial PLS Model for Analysing Secrecy Performance under Eavesdropping and Jamming},
author = {Bhawna Ahuja and Deepak Mishra and Ranjan Bose},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.11664},
year = {2020}
}
备注
Accepted in IET communications