吴佳隆, 任清华, 李 明

(空军工程大学信息与导航学院，西安，710077)

认证技术作为信息安全的重要保证，一般分为消息认证和身份认证两种。消息认证主要完成数据起源验证并确保接收信息在传输过程中未发生被篡改、重放或延迟等情况。身份认证用于对接入用户的身份鉴别，确保该用户对当前信息的访问使用权限。

随着物理层研究的不断深入，无线信道互易性、唯一性和多样性的特点也为物理层安全技术提供了新的研究思路。物理层认证作为应用层认证机制的有效补充，已经得到了国内外各研究机构的普遍重视。2005年，日本东北大学的Kohno[1]团队以及瑞士苏黎世联邦理工学院的Capkun团队[2-3]利用设备硬件的不完美性提取设备独有的特征，都提出了基于“射频指纹”的认证方案。2008年，马里兰大学Baras团队[4]为节约频带资源，提高资源利用率，提出了一种基于物理层的数字水印技术，将应用层的认证信息隐藏到信号的幅度或相位信息中。2009年，电子科技大学的文红团队[5-9]为弥补物理层和应用层的各自不足，提出并分析了跨层认证的方法。2010年，美国新泽西州立大学Trappe带领的团队[10]根据信道特征与位置相关短时不变性，提出了一种基于信道指纹的认证方案。2013年，密歇根大学Shan等人[11]为实现身份认证的安全增强，提出名为“PHY-CRAM”(物理层信道挑战-响应)的认证机制。

本文提出一种基于加权分类傅里叶变换(Weighted Fractional Fourier Transform, WFRFT)的物理层认证方法。在不影响正常信息通信的前提下，将信号星座图旋转角度视为信号“水印”。……