[發(fā)明專利]物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811401636.1
• 申請日: 2018-11-22
• 公開（公告）號: CN109168166B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 謝寧;李卓遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 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(wù)所(特殊普通合伙) 44398
• 代理人: 黃賢炬

本公開描述一種物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性檢測方法，其包括：發(fā)射端發(fā)射第一載體信號，第一載體信號經(jīng)過信道得到第二載體信號；敵對端接收第二載體信號，基于第二載體信號和第一假設(shè)檢驗條件獲得第一虛警概率，基于Neyman–Pearson(奈曼–皮爾遜)理論，當(dāng)?shù)谝惶摼怕市∮诨虻扔谙鄳?yīng)的上限時，敵對端獲得第一最優(yōu)閾值，以確定第一檢測概率；接收端接收第二載體信號，基于第二載體信號和第二假設(shè)檢驗條件獲得第二虛警概率，基于Neyman–Pearson理論，當(dāng)?shù)诙摼怕史謩e小于或等于相應(yīng)的上限時，接收端獲得第二最優(yōu)閾值，以確定第二檢測概率；并且接收端基于第一檢測概率和第二檢測概率，獲得安全認(rèn)證概率，以檢測物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性檢測方法。

背景技術(shù)

驗證發(fā)射端的真實性是一項基本的安全要求，傳統(tǒng)的認(rèn)證技術(shù)是基于加密機制并在上層進行身份認(rèn)證。與傳統(tǒng)的身份認(rèn)證技術(shù)相比，物理層身份認(rèn)證技術(shù)主要具有兩個主要優(yōu)點：首先物理層身份認(rèn)證技術(shù)通過向敵對端引入噪聲干擾而獲得更高的信息理論安全。其次，物理層身份認(rèn)證可以避免計算機上層的任何操作而獲得更高的效率和更好的兼容性。

物理層身份認(rèn)證技術(shù)的性能評估主要基于三個特性：隱匿性、安全性和魯棒性。具體而言，隱匿性包含兩個方面：用于身份認(rèn)證的方法不應(yīng)該很容易的被檢測到或被觀察到；且對不知情的接收端恢復(fù)消息的能力沒有明顯的影響。安全性是指能否抵抗敵對端的攻擊。魯棒性是評價認(rèn)證技術(shù)可否在干擾中繼續(xù)認(rèn)證過程。

然而，目前關(guān)于物理層身份認(rèn)證的性能分析的研究還很不完善。由于這三個特性通常是分開討論的，因此很難系統(tǒng)的分析特定的物理層身份認(rèn)證技術(shù)中參數(shù)對最終性能的影響，且在相同的信道條件下公平的比較不同的物理層身份認(rèn)證技術(shù)的性能也變得困難。

發(fā)明內(nèi)容

本公開是有鑒于上述的狀況而提出的，其目的在于提供一種能夠提高系統(tǒng)安全性性能分析的物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性檢測方法。

為此，本公開的第一方面提供了一種物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性檢測方法，是包含發(fā)射端、接收端和敵對端的無線通信系統(tǒng)的物理層認(rèn)證的安全性檢測方法，其特征在于，包括：所述發(fā)射端發(fā)射第一載體信號，所述第一載體信號經(jīng)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(tǒng)計量，基于第一假設(shè)檢驗條件和所述第一檢驗統(tǒng)計量獲得第一虛警概率，基于Neyman–Pearson(奈曼–皮爾遜)理論，當(dāng)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(yōu)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(biāo)載體信號，基于所述目標(biāo)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(tǒng)計量，基于第二假設(shè)檢驗條件和所述第二檢驗統(tǒng)計量獲得第二虛警概率，基于Neyman–Pearson理論，當(dāng)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(yōu)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(rèn)證概率，以檢測物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。

在本公開中，發(fā)射端發(fā)射第一載體信號，第一載體信號經(jīng)過無線衰落信道得到第二載體信號；敵對端接收第二載體信號，基于第二載體信號和第一假設(shè)檢驗條件獲得第一虛警概率，基于Neyman–Pearson理論，當(dāng)?shù)谝惶摼怕市∮诨虻扔谙鄳?yīng)的上限時，敵對端獲得第一最優(yōu)閾值，以確定第一檢測概率；接收端接收第二載體信號，基于第二載體信號和第二假設(shè)檢驗條件獲得第二虛警概率，基于Neyman–Pearson理論，當(dāng)?shù)诙摼怕市∮诨虻扔谙鄳?yīng)的上限時，接收端獲得第二最優(yōu)閾值，以確定第二檢測概率；接收端基于第一檢測概率和第二檢測概率，獲得安全認(rèn)證概率，以檢測物理層認(rèn)證系統(tǒng)的安全性。由此，能夠提高系統(tǒng)安全性性能分析，且提高性能分析的便利性和準(zhǔn)確性。