符号级欺骗的传输优化

随着无线通信技术的最近发展，恶意用户可以利用它们犯罪或发动恐怖袭击，从而对公共安全构成新威胁。为了快速响应防御这些攻击，授权方（例如美国国家安全局）需要干预空中恶意通信链路。本文研究这个新兴的物理层无线通信干预问题。与先前使用干扰来破坏或禁用目标无线通信的研究不同，我们提出一种新的物理层欺骗方法来改变其通信信息。考虑加性白高斯噪声(AWGN)信道上的基本三节点系统，其中中间合法欺骗者旨在欺骗从Alice到Bob的恶意通信链路，使得Bob处接收的消息从Alice最初发送的消息变为欺骗者期望的消息。我们提出一种新的符号级欺骗方案，其中欺骗者通过利用Alice的每个原始星座点与欺骗者期望点之间的符号级关系来设计欺骗信号。特别地，欺骗者旨在通过设计其在符号上的欺骗信号（受平均发射功率约束）来最小化平均欺骗符号错误率(SSER)，其定义为Bob解码的符号未能被改变或欺骗的平均概率。通过考虑Alice采用广泛使用的二进制相移键控(BPSK)和正交相移键控(QPSK)调制的两种情况，我们获得了两个平均SSER最小化问题的各自最优解。数值结果表明，与其他基准方案相比，具有优化传输的符号级欺骗方案实现了低得多的平均SSER。