龙 航 ，袁广翔 ，王 静 ，刘元安

（1.北京邮电大学泛网无线通信教育部重点实验室 北京100876；2.工业和信息化部电信研究院泰尔实验室 北京100191）

1 物理层安全技术的背景

1.1 无线通信系统的安全性

随着现代社会对信息需求的不断增长以及通信技术的飞速发展，社会各方面对信息的依赖性明显增强，通信网的规模日益扩大，与计算机网和广播电视网也日趋融合。作为国家信息基础设施的重要组成部分，通信网已成为世界各国综合国力竞争的热点[1]。

众所周知，通信系统质量一般从如下3个方面进行衡量。

·有效性，即数据传输的速率和吞吐量相关指标。

·可靠性，即数据传输过程中，由现实通信系统中不可避免的噪声/干扰等造成的差错相关指标。

·安全性，即数据传输过程中的非正常事故及其危害程度相关指标。

安全性是通信质量的重要衡量手段，表征了通信系统面对人为破坏和威胁时的抵抗能力。在各类通信系统中，无线通信系统受到的安全威胁更甚于物理传输介质相对封闭的有线通信系统，其原因体现在如下几个方面[2～5]。

·无线通信系统物理传输介质的开放性，即无线传播的广播特性使其更容易遭受安全威胁。

·无线终端的移动性使其安全管理难度更大。

·无线通信网络拓扑结构的多样性和变化性给安全机制的实施带来了困难。

·无线传输的不稳定性除了影响无线通信系统的有效性和可靠性之外，同样给通信的安全性带来了挑战。……