奚晨婧,高媛媛,沙 楠

(陆军工程大学 通信工程学院,南京 210007)

0 概述

物理层安全技术作为上层加密技术的一种补充,通过探索物理层传输介质的随机性来实现信息的保密和身份认证。物理层安全领域的技术研究可分为两大类,即从理论出发推导提高物理层安全容量的方法和从具体技术出发实现物理层安全保密通信的系统策略。

第1类方法以提升安全容量为目的,可以细分为物理层安全多天线技术(包括人工噪声干扰技术)、中继技术等。物理层安全多天线技术可归纳为4个类别,分别为波束成型[1-2]、迫零预编码[3]、凸优化预编码[4-5]和人工噪声预编码[6]。物理层安全中继技术[7-8]研究中继合作策略,如译码转发[9]、放大转发[10]、噪声转发[11]和压缩转发[12]。文献[13]提出一种提高RFID系统物理层安全性能的方法,其以安全容量为评价指标,分析2种情景:当窃听者信息已知时,通过中继选择的方式保证通信安全,并使得安全容量最大化;当窃听者信息未知时,采用人工干扰的方式降低窃听者能力,得到最佳的功率分配方案。文献[14]针对认知无线电(CR)网络中的安全传输问题,提出基于传输中继和干扰中继联合优化选择的物理层安全方案。

第2类方法可以细分为物理层安全信道编码技术、物理层安全密钥生成技术、物理层安全身份认证技术和物理层加密技术。物理层安全信道编码技术通过采用差错控制编码和扩频编码等物理层编码手段来提高系统对抗干扰和窃听的能力。……