作者:徐欣健; 仇润鹤 期刊:《计算机工程与应用》 2020年第06期
对认知中继网络中主用户和认知用户的中断概率和窃听概率进行了研究,提出了一种根据窃听行为改变传输方式(CTMEB)的方案,即主用户和认知用户会根据是否被窃听用户窃听而采用不同的信号传输方式。若E只窃听CS,主用户采用直接传输的方式传递信号;若E窃听CS和PS,主用户根据信道状态选择信噪比较高的路线传输信号。分析推导出了窃听CS与窃听CS和PS时主用户和认知用户的中断概率和窃听概率。通过MATLAB验证了采用CTMEB方案对提高主用户...
作者:奚晨婧; 高媛媛; 沙楠 期刊:《计算机科学》 2020年第03期
物理层安全加密技术是一种有效保证信息安全传输的物理层安全方法。此技术通过相位旋转、调制星座多样性、符号模糊、幅度调节和符号顺序变化等手段设计信号星座,保护调制方式与调制符号信息。现有的物理层安全加密技术存在密钥共享不保密和星座模糊度不足等缺点。多符号模糊(Mutiple Inter-symbol Obfuscation,MIO)方案采用人工噪声符号密钥与已调符号矢量叠加的加密方法来解决星座模糊度不足的问题。受MIO的启发,文中将信道系数...
作者:路晓华; 贺玉成; 周林 期刊:《无线电通信技术》 2020年第02期
在存在一个半双工自适应窃听者的通信模型中,分析了采用非正交多址(Non-orthogonal Multiple Access,NOMA)技术合作系统的性能。提出了一种新型的合作NOMA方案,该方案在中继转发时,强用户可充当中继协助转发弱用户信号,而弱用户采用全双工技术向窃听者发送干扰信号,提高了通信链路的安全性和用户的服务质量。合法接收端采用连续干扰消除(SIC)技术,以解码来自叠加信号的各个消息。在已知窃听信道统计信道状态信息(CSI)的情况下,分别...
作者:唐燕群; 李为; 张立健; 许晓明 期刊:《无线电通信技术》 2020年第02期
伴随着信息技术的高速发展,无线通信网络的安全形势日益严峻。数以亿计的设备接入无线通信网络中,针对用户隐私以及基础网络环境的窃听、攻击事件频频发生,无线通信网络的安全问题已成为限制无线通信业务广泛开展的严重障碍。传统认证与加密机制与传输相脱离,以密码算法和分发密钥的私密性为前提,容易受到物理层的攻击。为此,迫切需要深入开展面向物理层的安全机制研究。从无线通信网络的根源出发,面向无线信道的内生属性,研究了基...
作者:于金亮; 涂山山; 孟远 期刊:《计算机工程》 2020年第01期
在移动雾计算中,雾节点与移动终端用户之间的通信容易受到伪装攻击,从而带来通信和数据传输的安全问题。基于移动雾环境下的物理层密钥生成策略,提出一种基于强化学习的伪装攻击检测算法。构建移动雾计算中的伪装攻击模型,在该模型下设计基于Q-学习算法的伪装攻击检测算法,实现在动态环境下对伪装攻击的检测,在此基础上,分析密钥生成策略在假设检验中的漏报率、误报率和平均错误率以检验算法性能。实验结果表明,该算法能够在动态环...
作为重要的无线通信方式之一,卫星通信以其可实现全球无缝覆盖、组网灵活、广播应用优势明显、资源共享等诸多优势,日益受到人们的青睐。随着无线通信技术的迅猛发展,卫星通信被广泛应用在民用及军用领域,可提供宽带多媒体、卫星广播、卫星互联网等业务。然而,卫星通信的大范围广播特性也使通信信号更易被非法用户窃取。随着物理层安全技术的发展,卫星通信物理层安全研究有望解决广播过程中的信息截获问题,从而进一步增强通...
作者:李敏; 梁莉莉; 魏冬 期刊:《信息安全学报》 2018年第05期
针对无线通信系统中物理层信息安全风险问题,提出了一种基于极化状态调制的物理层安全传输技术。在无线通信中,引入极化状态调制,在经典的空域、时频域的基础上,增加了对信号极化域的描述。一方面,设计高维星座映射方案,利用信号的幅度、相位和极化状态共同承载信息,将传统调制技术和极化状态调制有效地结合在一起;另一方面,在高维星座映射方案的基础上,进一步设计基于去极化效应的信道预编码机制,通过增大Bob和Eve在极化域的信道...
作者:郭文博; 宋长庆; 文荣; 赵宏志; 唐友喜 期刊:《通信学报》 2019年第11期
物理层安全中,考虑不完美时间同步,提出了一种使通信系统保密容量最大化的协同干扰功率分配方法。通过分析授权接收机处由不完美时间同步引入的残余干扰功率,给出了最优功率分配方法,并讨论了最优干扰功率与相对信道质量之间的关系。理论和仿真分析表明,当同步误差较小时,需要消耗额外功率来达到预设的保密容量,且干扰功率随误差增大而增大;随着误差进一步增大,系统保密容量渐渐无法达到预设目标,甚至可能降至0。
作者:刘笑辰; 高媛媛; 奚和平; 周密 期刊:《计算机工程与应用》 2019年第21期
研究了射频无线充能传感器网络通信系统的安全传输及能量效率问题,针对传感器网络能量受限而无线通信容易被窃听的问题,利用物理层安全技术,提出了一种两阶段的安全传输协议。通过联合优化发送功率、射频能量协方差矩阵、敏感信息波束成型以及协作干扰协方差矩阵,使得传感器网络的安全能量效率达到最大。针对所提出的非凸问题,利用Dinkelbach方法将包含分式形式的目标函数简化,利用连续参数凸近似方法将非凸问题转化为可解形式,进...
作者:刘斌; 王蒙; 李立欣; 胡有兵 期刊:《移动通信》 2019年第10期
无线网络的物理层安全技术已成为近年来的研究热点,它通过物理信道的唯一性和互易性来实现合法用户的辨识和信息的加密等。与传统密码加密系统相比,物理层安全技术从信息论角度出发,在实现安全功能时不需要额外设计如何执行相关安全协议,不需要在物理层之上的其他协议层上实现任何额外的安全方案或算法。概述了物理层安全的基础理论,然后介绍了一个D2D(Device to Device,设备到设备)蜂窝网络物理层安全的研究成果,最后提出一些未来...
作者:徐欣健; 仇润鹤; 蒋学芹 期刊:《计算机工程》 2019年第12期
为提高认知中继网络在物理层上的安全性能,结合能量采集技术与人工噪声干扰技术,构建一种具有能量收集功能的认知中继网络模型。将认知用户的信号传输过程分为能量收集和信号处理2个时隙,在2个时隙中分别从认知源节点和目的节点处向窃听节点发送人工噪声,以干扰其窃听过程。分析各时隙中链路的信噪比情况,利用信噪比推导出选择最优中继和最小残留自干扰中继时中断概率与窃听概率的闭合表达式。仿真结果表明,相比轮询调度算法与设置...
作者:魏冬; 刘博; 梁莉莉; 李敏 期刊:《信息安全研究》 2016年第02期
无线通信已深入到人们工作和生活的各个方面,其安全性问题不容忽视.由于无线通信物理信道的开放性,承载着重要信息的调制信号完全暴露在自由空间中,而当前的无线通信系统却十分缺少物理层方面的防护措施,攻击者可以利用盲信号处理技术恢复出信号的重要信息,从而使得合法通信遭受巨大威胁.围绕无线通信中调制信号信息安全风险问题展开分析,首先介绍了非协作通信环境中调制信号的重要信息的恢复方法,然后通过仿真实验对其安全风险进...
作者:赵伟; 骆亚菲; 鲍慧; 王辉; 李保罡 期刊:《工程科学与技术》 2018年第06期
异构网络性能分析研究中,基站和用户分布大多数是平面分布模型,其拓扑结构不适用于建筑物密集的超密度网络场景;同时,垂直维度上的窃听者直接影响异构网络物理层安全性;针对此问题,作者调整了基站天线的垂直维度,通过倾斜、基站与用户的空间分布得到合法用户和窃听者的信干噪比表达式、累积分布函数,对异构网络的物理层安全性能进行了分析。在立体异构网络下行传输链路中增加对基站天线垂直维度的调整,给出了增加基站天线倾斜角变...
物理层安全技术是无线网络技术中一项重要的关键技术。在大量多播用户和窃听用户共存的场景中,针对传统物理层安全技术中在波束赋形下增加人工噪声时不能很好地应用于多播传输的问题,提出了一种基于多播用户分簇策略下的物理层增强安全多播算法。首先,具有相近信道矢量的多播用户被分为同一个多播簇,不同的多播簇分配不同的子载波传输多播数据;其次,基于多播用户分簇策略的结果,提出了通过采用联合功率分配和波束赋形设计算...
作者:王雷; 丁晓晖; 李成 期刊:《信息技术与网络安全》 2019年第01期
在物理层安全编码中,将LDPC码和基于可靠度混合自动重传(Reliability-BasedHybridARQ,RB-HARQ)技术相结合可以有效地实现安全可靠传输。RB-HARQ技术将译码后的比特后验概率对数似然比作为评价可靠度的标准,利用其自身特性,提出一种根据可靠度门限自适应选择重传比特数目的算法来实现安全可靠传输。针对不同信道情况,利用可靠度门限表达式设置合适的动态门限,根据设置的门限值有效地将所需码字比特挑选出来,反馈给发送端请求重传,弥...
作者:贾丽君; 贺玉成; 周林 期刊:《南京理工大学学报》 2019年第01期
在存在一个半双工自适应窃听者的多中继协作通信模型中,针对窃听者能够智能地选择被动窃听或主动干扰的问题,选择一个中继协助源节点转发信息,其余中继用于发送人工干扰信号以混淆窃听者,从而提升系统的遍历可达安全速率(Ergodic achievable secrecy rate,EASR)性能。在仅有窃听信道统计信息的假设下,推导了EASR的渐进闭合表达式,并进行了Monte-Carlo仿真验证。仿真结果表明:即使在中继数目较小的情况下,渐进分析结果与仿真结果也...
作者:唐杰; 潘绯; 廖润发; 宋欢欢; 文红 期刊:《网络空间安全》 2014年第05期
多天线通信系统物理层安全已成为近年通信安全领域重要研究方向。本文全面总结了多天线通信系统物理层安全研究的现状,梳理了最新的多天线通信系统中物理层安全传输技术的基本原理和主要方法,指出其适用场景及需要进一步解决的问题,并对未来发展方向进行展望。