导频污染攻击下大天线阵列的密钥协商
密码学与安全
2016-11-17 v1 信息论
math.IT
摘要
我们提出了一种密钥协商（SKA）协议，用于多用户时分双工系统，其中配备大天线阵列（LAA）的基站（BS）在非合谋窃听者存在的情况下与用户共享密钥。在该系统中，当BS向合法用户发送随机序列以共享公共随机性时，窃听者可以尝试导频污染攻击（PCA），其中每个窃听者发送其目标用户的训练序列，希望通过将波束导向窃听者来获取可能的信息泄露。我们表明，在窃听者与其目标用户处的接收信号强度之间存在一种关键的互补关系。该关系告诉我们，即使PCA参数未知，窃听者也会不可避免地留下痕迹，使我们能够设计一种衡量泄露给窃听者信息量的方法。为此，我们推导了从BS到窃听者的信道增益估计器，并提出了一种在PCA下用于调整密钥长度的速率自适应方案。我们在多种设置下进行了广泛的分析与评估，表明所提方案充分利用了LAA在PCA下建立密钥的优势。
引用
@article{arxiv.1507.00095,
title = {Secret Key Agreement with Large Antenna Arrays under the Pilot Contamination Attack},
author = {Sanghun Im and Hyoungsuk Jeon and Jinho Choi and Jeongseok Ha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1507.00095},
year = {2016}
}
备注
15 pages, 5 figures, and the paper is under minor revision for the publication in IEEE transactions on wireless communications