姚力， 刘友江， 张健

(1.中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621000； 2.电子科技大学 电子科学与工程学院，四川 成都 611731)

由于电磁波的广播特性，如何保证传输信息不被窃听成为了无线通信领域的关键问题。传统的无线通信保密一般采用密钥加密的形式，即发射端与接收端使用相同的或对称的密钥对明文进行加密解密运算的加密方法。但传统的密钥加密存在2个缺陷：1)密钥加密的保密性能高度依赖密钥的安全性，若密钥本身被窃听者截取或获得，则明文信息将完全暴露在窃听者面前；2)密钥加密一般以窃听者的计算能力来衡量密钥的加密性能，近年来，随着超级计算机技术的发展以及云计算等新技术的兴起，窃听者可以获得越来越强大的计算能力，使得原有的密钥可能无法确保信息安全，国内外的研究者们都在寻找一种能对密钥加密的2个缺陷进行补充的新加密方式，在这样的背景下，物理层安全的概念应运而生。物理层安全的思想最早来源于Shannon。Shannon[1]提出了 “完美保密”的概念，即通过某种编码形式，使得信源与编码后的码字相互独立，即可在不使用密钥的情况下，也能保证信息的安全。Wyner[2]基于Shannon的理论，证明了当合法信道的信道容量大于窃听信道的信道容量时，利用陪集编码的方式，发射端可以实现“完美保密”。进入21世纪后，由于多天线发射技术的迅猛发展，使发射端利用多天线自由度，构建优势信道成为可能。文献[3]研究由能量收集发射节点、目的节点和窃听节点组成的能量收集通信系统中,以最大化平均保密传输速率为目标的发送功率控制问题，文献[4]研究了基于Duffing振子阵列的四进制混沌接收机。……