基于嵌入水印的物理层认证及优化

发布时间：2021-04-04 19:03

　　物理层认证具有兼容性好、节约频谱资源的优点,为验证发射机身份提供了一种新的途径。现有的嵌入水印式物理层认证研究只考虑虚警率约束,导致低信噪比时存在认证标签漏检率过高的问题。针对这一问题,联合考虑鲁棒性和安全性,提出了改进的认证方案。改进方案通过优化判决阈值,最小化接收端对认证标签的错检概率,提升接收端低信噪比时认证标签的检测能力。仿真结果表明,与已有文献相比,采用最佳判决阈值可以有效提高合法端成功认证概率。尽管窃听端也可以采用类似方法提升检测准确率,但综合来看,合法端性能提升更显著。 

【文章来源】：通信技术. 2020,53(09)

【文章页数】：8 页

【图文】：

一种物理层认证典型模型

首先是发射机对发射信号的处理，一般情况下，发射机直接发送由传输消息调制生成的信号s，此时整个系统只传输信息，并未实现认证功能。当需要认证发射机时，发射机将包含身份密钥信息的标签t与信息信号s通过一定的功率分配，叠加在一起进行发射，如图2所示。假设发射机Alice待发送的第i个信号块的原始信息是bi={bi,1,…,bi,M}，由M个二进制比特组成，经过编码以及调制处理后的调制信号为si={si,1,…,si,L}，包含L个信号复变量。认证标签向量ti是由信号向量si和Alice、Bob之间共享的身份密钥，通过标签生成函数生成的：

窃听端首先进行信道均衡，然后解调消息信号，从均衡信道后的接收信号中消除正常功率的信息信号后，剩余信号与信息信号进行相关性检测，对检测结果进行判决，完成检测过程。窃听端检测认证标签的流程如图3所示。对于第i个信号块，窃听端Eve接收到的信号经过随机信道hi,Eve，接收到的信号为

【参考文献】：
期刊论文
[1]5G物理层安全技术——以通信促安全[J]. 黄开枝,金梁,钟州.  中兴通讯技术. 2019(04)
[2]无线通信中物理层认证关键技术的研究综述[J]. 徐争光.  华南理工大学学报(自然科学版). 2018(05)



本文编号：3118311