基于小波的 CSI 重建技术用于提升无线安全性——利用信道唯一性
信号处理
2025-04-14 v1 网络与互联网体系结构
摘要
信道状态信息（CSI）在两个通信设备之间收集的唯一性，已被利用为资源受限的 IoT 设备提供安全解决方案。尽管已对该领域进行了大量研究，但主要集中在理论与仿真分析上。然而，这些安全解决方案面临着与 IoT 硬件限制及信道条件变化有关的关键实现挑战，限制了其实际应用。为填补这一研究空白，我们从实验角度重新审视信道唯一性假设。我们的实验研究揭示了由于信道条件变化，低成本设备的信道唯一性存在显著退化。通过实验调查，我们首先识别了导致信道唯一性退化的关键实际原因。随后，我们提出了一种新的基于小波的 CSI 重建技术，利用小波相干性和时滞交叉相关构建两个参与设备之间一致的 CSI 数据，从而显著提高信道唯一性。此外，我们提出了一种利用基于小波的 CSI 重建技术的密钥生成方案，显著提高密钥生成速率。最后，我们提出了一种利用 CSI 时间变化来增强设备认证鲁棒性的技术，通过有效检测重放攻击实现。
引用
@article{arxiv.2504.08078,
title = {Wavelet-Based CSI Reconstruction for Improved Wireless Security Through Channel Reciprocity},
author = {Nora Basha and Bechir Hamdaoui},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.08078},
year = {2025}
}