通过智能干扰实现安全的低空海上通信
密码学与安全
2025-11-11 v1
摘要
低空无线网络已成为海上通信的可行解决方案。在这些海上低空无线网络中，无人机因其灵活性和易于部署而成为实用的低空无线通信平台。然而，开放且清晰的无人机通信信道使得海上低空无线网络容易受到窃听攻击。现有的安全方法通常假设窃听者遵循预定义的轨迹，这未能捕捉到现实海上环境中窃听者的动态移动模式。为应对这一挑战，我们考虑一个采用智能干扰来对抗位置不确定的动态窃听者的低空海上通信系统，以增强物理层安全。由于此类系统需要平衡保密速率和无人机能耗这两个相互冲突的性能指标，我们制定了一个安全且节能的海上通信多目标优化问题。为解决这个动态且长期的优化问题，我们首先将其重新表述为部分可观测马尔可夫决策过程。然后，我们提出了一种新颖的基于条件变分自编码器的软演员-评论家算法，这是一种由生成式人工智能改进的深度强化学习算法。具体而言，SAC-CVAE算法采用优势条件潜在表示来解耦和优化策略，同时通过降低状态空间维度来提高计算效率。仿真结果表明，我们提出的智能干扰方法实现了安全且节能的海上通信。
引用
@article{arxiv.2511.06659,
title = {Secure Low-altitude Maritime Communications via Intelligent Jamming},
author = {Jiawei Huang and Aimin Wang and Geng Sun and Jiahui Li and Jiacheng Wang and Weijie Yuan and Dusit Niyato and Xianbin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.06659},
year = {2025}
}