利用隐蔽通信与友好干扰保护大规模 D2D 网络
密码学与安全
2022-10-03 v1 信号处理
摘要
我们利用隐蔽通信与友好干扰，提出一种友好干扰辅助的隐蔽通信，并用以双重保护大规模设备到设备（D2D）网络免受窃听者（即监视者）攻击。D2D 发送方通过以下方式防御监视者：1）利用增强的隐蔽通信隐藏其传输，以及 2）借助友好干扰确保即便 D2D 传输被检测到也能保障信息机密性。我们将监视者与 D2D 网络（发送方与友好干扰者）之间的对抗建模为一个两阶段 Stackelberg 博弈。其中，监视者为下层跟随者，旨在最小化其检测误差；D2D 网络为上层领导者，旨在最大化其效用（就链路可靠性与通信安全性而言），并受通信隐蔽性约束。我们应用随机几何建模网络空间配置以进行系统级研究。我们基于逐次凸近似（SCA）方法与 Rosenbrock 方法开发了双层优化算法来搜索所提 Stackelberg 博弈的均衡。数值结果揭示了有趣的见解。我们观察到，若无干扰者辅助，难以在 D2D 传输上实现隐蔽通信。此外，我们通过比较所提友好干扰辅助隐蔽通信与信息论安全方法在安全通信概率与网络效用方面的表现，阐明了其优势。
引用
@article{arxiv.2209.15170,
title = {Securing Large-Scale D2D Networks Using Covert Communication and Friendly Jamming},
author = {Shaohan Feng and Xiao Lu and Sumei Sun and Dusit Niyato and Ekram Hossain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.15170},
year = {2022}
}