[發明專利]物理層認證系統的安全性檢測方法

有效

• 申請號: 201811401636.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109168166B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 謝寧;李卓遠
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: H04W12/06
• 分類號: H04W12/06;H04L29/06
• 代理公司: 深圳舍穆專利代理事務所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

1.一種物理層認證系統的安全性檢測方法，是包含發射端、接收端和敵對端的無線通信系統的物理層認證系統的安全性檢測方法，其特征在于，

包括：

所述發射端發射第一載體信號，所述第一載體信號經過無線衰落信道得到第二載體信號；

所述敵對端接收所述第二載體信號，基于所述第二載體信號獲得第一檢驗統計量，基于第一假設檢驗條件和所述第一檢驗統計量獲得第一虛警概率，基于Neyman–Pearson(奈曼–皮爾遜)理論，當所述第一虛警概率小于或等于第一虛警概率的上限時，所述敵對端獲得第一最優閾值，以確定第一檢測概率；

所述接收端接收所述第二載體信號，基于所述第二載體信號獲得目標載體信號，基于所述目標載體信號獲得殘差信號，基于所述殘差信號獲得第二檢驗統計量，基于第二假設檢驗條件和所述第二檢驗統計量獲得第二虛警概率，基于Neyman–Pearson理論，當所述第二虛警概率小于或等于第二虛警概率的上限時，所述接收端獲得第二最優閾值，以確定第二檢測概率；并且

所述接收端基于所述第一檢測概率和所述第二檢測概率，獲得安全認證概率，以檢測物理層認證系統的安全性，所述安全認證概率滿足公式(Ⅰ)：

P_SA＝max{P_D,Bob-P_D,Eve,0} (Ⅰ)，

其中，P_SA表示所述安全認證概率，P_D，Eve表示所述第一檢測概率，P_D，Bob表示所述第二檢測概率。

2.根據權利要求1所述的安全性檢測方法，其特征在于：

所述第一載體信號是以數據塊的形式分塊發射的。

3.根據權利要求1所述的安全性檢測方法，其特征在于：

第i塊殘差信號r_i滿足式(Ⅱ)：

其中，表示第i塊目標載體信號，表示第i塊目標信息信號，和分別表示信息信號和標簽信號的能量分配因子，

4.根據權利要求1所述的安全性檢測方法，其特征在于：

第i塊所述第一檢驗統計量δ_i,Eve滿足式(Ⅲ)：

第i塊所述第二檢驗統計量δ_i,Bob滿足式(Ⅳ)：

其中，表示第i塊目標載體信號，r_i表示第i塊殘差信號t_i表示第i塊標簽信號，s_i表示第i塊信息信號，表示求實部運算。

5.根據權利要求1所述的安全性檢測方法，其特征在于：

所述第一假設檢驗條件滿足：

所述第二假設檢驗條件滿足：

6.根據權利要求5所述的安全性檢測方法，其特征在于：

基于所述第一假設檢驗條件獲得第i塊第一測試閾值θ_i,Eve，基于所述第二假設檢驗條件獲得第i塊第二測試閾值θ_i,Bob。

7.根據權利要求6所述的安全性檢測方法，其特征在于：

基于所述第i塊第一測試閾值θ_i,Eve和第i塊第一檢驗統計量δ_i,Eve獲得第i塊第一虛警概率，第i塊第一虛警概率P_FA,i,Eve滿足式(Ⅴ)：

P_FA，i,Eve＝Pr{δ_i,Eveθ_i,Eve|H₁₀} (Ⅴ)，

基于所述第i塊第二測試閾值θ_i,Bob和第i塊第二檢驗統計量δ_i,Bob獲得第i塊第二虛警概率，第i塊第二虛警概率P_FA,i,Bob滿足式(Ⅵ)：

P_FA,i,Bob＝Pr{δ_i,Bobθ_i,Bob|H₂₀} (Ⅵ)。