分布式 SIMO 物理层认证的最坏情况检测性能
信号处理
2020-10-13 v2
摘要
基于特征的物理层认证（PLA）方案利用位置特定的信道特征作为识别特征，可在开销受限的应用（例如任务关键型和低时延场景）中提供轻量级保护以抵御仿冒攻击。然而，在 PLA 感知的攻击策略下，攻击者可以最大化成功仿冒合法设备的概率。本文针对一种基于多个分布式远程射频头观测到的信道状态信息（CSI）的分布式 PLA 方案，给出了此类策略下的最坏情况检测性能界。该分布式设置利用多信道分集来提升检测性能，并模拟了 4G 和 5G 无线接入网中所考虑的分布式天线架构。我们考虑了（i）功率操纵攻击，其中单天线攻击者采用最优发射功率和相位；以及（ii）最优空间位置攻击。有趣的是，我们的结果表明，攻击者仅利用统计 CSI 即可达到接近最优的成功概率，这显著增强了我们的结果在实际场景中的相关性。此外，我们的结果表明，通过将天线分布到多个射频头，最坏情况漏检概率可在不增加天线总数的情况下降低 4 个数量级，说明了分布式 PLA 相对于共址天线设置的优越性。
引用
@article{arxiv.2005.06793,
title = {Worst-Case Detection Performance for Distributed SIMO Physical Layer Authentication},
author = {Henrik Forssell and Ragnar Thobaben},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.06793},
year = {2020}
}
备注
Submitted to IEEE Transactions on Communications