首页/论文/2103.02841

arXiv 2103.028412021-03-04cs.CReess.SP

Arraymetrics：通过混沌天线阵列几何形状的认证

Arraymetrics: Authentication Through Chaotic Antenna Array Geometries

Murat Karabacak, Berker Peköz, Gökhan Mumcu, Hüseyin Arslan

备注：: in IEEE Communications Letters
DOI：: 10.1109/LCOMM.2021.3063049

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

摘要英文摘要相关论文

摘要：

计算的进步已经导致对使用加密和物理密钥的合并的多因素认证的新兴需求。这封信提出了一种新的认证方法，使用信号和天线激活序列的组合，最重要的是，扰动天线阵列的几何形状。可能的自由度扰动天线阵列的几何形状影响的物理特性和它们的检测。讨论了多个有效授权阵列的信道估计。准确性作为一个功能的信号噪声比（SNR）和授权阵列的数量进行了研究。据观察，所提出的认证方案可以提供1%的错误认证率在10 dB的SNR，而它是实现小于1%的错过认证率。

英文摘要：

Advances in computing have resulted in an emerging need for multi-factor authentication using an amalgamation of cryptographic and physical keys. This letter presents a novel authentication approach using a combination of signal and antenna activation sequences, and most importantly, perturbed antenna array geometries. Possible degrees of freedom in perturbing antenna array geometries affected physical properties and their detection are presented. Channel estimation for the plurality of validly authorized arrays is discussed. Accuracy is investigated as a function of signal-to-noise ratio (SNR) and number of authorized arrays. It is observed that the proposed authentication scheme can provide 1% false authentication rate at 10 dB SNR, while it is achieving less than 1% missed authentication rates.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

阅读原文

阅读 PDF ↗

arXiv 页面 ↗HTML 原文 ↗

本文内容

摘要英文摘要相关论文

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来，可能存在错误，请以论文正文为准。

继续探索

相关论文

基于深度学习的混沌天线阵列RF指纹认证

Deep Learning-based RF Fingerprint Authentication with Chaotic Antenna Arrays

射频（RF）指纹识别是一种允许基于发射机的特性通过利用接收信号中的不同和随机失真来进行认证的工具。我们介绍了一种基于深度学习的身份验证方法，用于一种称为物理不可克隆无线系统（PUWS）的新型RF指纹识别系统。PUWS的一个元素是基于混沌天线阵列（CAA）的概念，其可以通过利用无掩模激光增强直接打印增材制造（LE-DPAM）来成本有效地制造。在我们的实验中，使用300个CAA的模拟数据，每个CAA展示4个天线元件，我们在不同的信道条件下测试3种不同的卷积神经网络（CNN）架构，并将其认证性能与当前最先进的RF指纹认证方法进行比较。

2023-03-13cs.CReess.SP

基于Chebyshev混沌映射的智能电网能量有效认证方案

An Energy Efficient Authentication Scheme using Chebyshev Chaotic Map for Smart Grid Environment

作为智能电网的重要应用之一，电动汽车之间的充电备受关注。然而，由于使用无线通信，车辆用户和聚合器之间的认证可能容易受到各种攻击。为了在保证安全性的前提下减少计算量，提出了基于Chebyshev混沌映射的认证方案。然而，Chebyshev多项式的安全性要求给基于Chebyshev混沌映射的认证方案的设计带来了新的挑战。为了解决这个问题，我们提出了一个实用的Chebyshev多项式算法，通过使用基于方阵的二进制幂算法来实现安全高效的Chebyshev多项式计算。我们进一步应用所提出的算法构建一个节能的认证和智能电网环境中的密钥协商方案。与现有的认证方案相比，该认证方案采用Chebyshev多项式算法，有效地降低了计算开销和通信开销。最后，利用ProVerif工具分析了该认证方案的安全性.我们的实验结果证明，我们提出的认证方案可以优于国家的最先进的计划方面的计算开销，同时实现隐私保护。

2020-10-16cs.CR

医疗信息系统中基于灵巧卡的Lee混沌映射认证和密钥协商方案的密码学分析

The Cryptanalysis of Lee's Chaotic Maps-Based Authentication and Key Agreement Scheme using Smart card for Telecare Medicine Information Systems

远程医疗信息系统（TMIS）是为远程用户提供远程医疗服务而开发的。用户可以使用互联网访问远程医疗服务器，而无需从他的位置移动。虽然远程用户和服务器通过公共网络交换他们的消息/数据。对手被认为是足够强大的，他可以完全控制公共网络。这使得这些虚拟服务容易受到攻击。为了确保用户和服务器之间的安全通信，已经提出了许多基于口令的认证方案。2013年，Hao等人提出了一种基于混沌映射的TMIS密码认证方案。最近，李某指认郝某等人。的方案不能满足密钥协商属性，使得恶意服务器可以预先确定会话密钥。Lee还提出了一种有效的基于混沌映射的口令认证和密钥协商方案，该方案使用灵巧卡用于TMIS。在这篇文章中，我们简要地回顾了李的计划，并证明了李的计划的弱点。研究表明，Lee方案在密码修改阶段的效率低下导致了拒绝服务攻击，而在登录阶段则导致了额外的计算和通信开销。

2013-10-22cs.CR

多用户多天线OFDM系统中安全导频认证的分层二维特征编码：可靠性界收缩观点

Hierarchical 2-D Feature Coding for Secure Pilot Authentication in Multi-User Multi-Antenna OFDM Systems: A Reliability Bound Contraction Perspective

由于导频信号的公知性和确定性，多用户多天线正交频分复用系统中的导频认证（PA）极易受到干扰/置零/欺骗行为的影响。为了解决这个问题，在本文中，我们开发了一种分层2-D特征（H2 DF）编码理论，该理论利用隐藏的导频信号特征，即，该方法利用导频信息的能量特性和独立性特性，通过设计一个五层分层编码模型，将导频信息安全编码应用于合法用户之间，实现安全多用户PA（SMPA）。SMPA的可靠性是用导频编码和解码的识别错误概率（IEP）来表征的，具有精确的封闭形式的上界和下界。然而，这种非紧边界现象带来了SMPA长期不稳定的风险。因此，可靠性边界收缩理论被开发以收缩边界间隔，并且实际上，这是通过易于实现的技术，即，H2 DF码内的码本划分来完成的。在这个过程中，IEP的上限和下限之间的权衡被确定，并制定了最佳的上限和下限权衡的问题，与优化子码本的基数，使得上限和下限一致的目标。解决这个问题，我们最终得到了一个精确的封闭形式的表达IEP，实现了一个稳定的和高度可靠的SMPA。数值结果验证了SMPA中H2 DF编码的稳定性和弹性。

2019-01-21cs.CReess.SP

多天线OFDM系统中抗欺骗导频认证的码频分组编码

Code-Frequency Block Group Coding for Anti-Spoofing Pilot Authentication in Multi-Antenna OFDM Systems

在多用户正交频分复用（OFD-M）系统中，导频定位器可以通过使用与合法节点相同的公知导频音来瘫痪信道估计。这导致导频认证（PA）的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种基于码频块组（CFBG）编码的两用户多天线OFDM系统的PA机制。在此，多用户导频信息在被独立随机化以避免被欺骗之后，被转换为码频域上的子载波块组的激活模式。利用CFBG编码理论和信道特性，这些模式在无线传输环境中虽然相互重叠、相互干扰，但仍能被高精度地分离出来，并被识别为原始导频。特别地，我们通过两个步骤开发CFBG代码，即，1)设计了一种有序信号检测技术，用于识别每个子载波块上共存信号的个数，并利用检测到的个数对每个子载波块进行编码; 2）利用k维拉丁超立方体构造零误丢弃（ZFD）码和基于块检测（BD）码，并将这两种码集成到CFBG码中。该码可以带来期望的导频分离错误概率（SEP），该SEP与占用的子载波和天线的数量成反比，具有k次幂。为了将该码应用于PA，提出了一种导频传送、分离和识别的方案。在此基础上，提出了一种联合信道估计和识别机制，在不占用额外资源的情况下实现高精度的信道恢复，同时增强PA。仿真结果验证了该机制的有效性。

2018-01-23cs.CRcs.ITeess.SP

一种新的基于伪随机比特填充的混沌加密方案

A Novel Chaotic Encryption Scheme based on Pseudorandom Bit Padding

密码学在数据源认证、实体认证、数据完整性和机密性等方面一直是非常重要的。近年来，人们提出了各种各样的混沌密码方案。这些方案具有交替执行置换和扩散阶段的典型结构。该随机数发生器在密码体制中是不可传递的，可用于图像加密的扩散函数中，对普通图像的扩散像素进行加密。本文提出了一种基于伪随机比特填充的混沌加密方案，比特由一种新的Logistic伪随机图像算法产生。通过密钥空间分析、相邻像素相关性分析和差分攻击分析，对该方案的安全性进行了评估。该方案试图改善加密失败的问题，如小的密钥空间和安全级别。

2012-02-07cs.CR

更多相关论文收起更多论文

利用到达角估计抵御物理层认证中的冒充攻击

Leveraging Angle of Arrival Estimation against Impersonation Attacks in Physical Layer Authentication

该研究探讨以到达角作为物理层认证特征，刻画多天线攻击者成功冒充的严格条件，并通过仿真验证其抗攻击鲁棒性。

2025-03-14cs.CR

多径信道上基于RIS辅助的物理层认证的安全性分析

Security Analysis of RIS-Assisted Physical-Layer Authentication Over Multipath Channels

ETIS UMR 8051, CYU, ENSEA, CNRS；University of Padova（帕多瓦大学）；Università Politecnica delle Marche（马尔凯理工大学）

研究多径信道上RIS辅助物理层认证安全性，推导攻击者最优策略，分析信道不可区分条件，发现单天线攻击者在多径信道无法满足条件，单路径视距条件下可冒充合法发送者，并进行数值验证和安全性评估。

2026-07-07cs.CRcs.ITmath.IT

波束成形反馈作为Wi-Fi物理层安全的新攻击面

Beamforming Feedback as a Novel Attack Surface for Wi-Fi Physical-Layer Security

University of South Florida（南佛罗里达大学）

本文提出BFIAttack，利用波束成形反馈信息重构合法用户或设备的信道状态信息，从而攻击Wi-Fi物理层安全。通过单天线和多天线场景下的信道状态信息重建方法，实验显示攻击成功率高达73%至93%。

2026-04-05cs.CRcs.ITmath.IT

关键任务MTC网络物理层认证的安全性和时延性能分析

Physical Layer Authentication in Mission-Critical MTC Networks: A Security and Delay Performance Analysis

我们研究了基于特征的物理层认证（PLA）协议在关键任务机器类型通信（MTC）网络中的检测和延迟性能的影响。PLA协议使用基于视线（LOS）的广义似然比测试，单输入多输出信道状态信息，以减轻来自对手节点的模仿尝试。我们研究了检测性能，开发了一个捕获PLA中错误决策的延迟影响（即，错误警报和遗漏检测），并模拟三种不同的对手策略：数据注入，分离和Sybil攻击。我们的主要贡献是推导出分析延迟性能界限，使我们能够量化的延迟PLA，可能会降低关键任务MTC网络的性能。对于延迟分析，我们利用随机网络演算的工具。我们的结果表明，有足够数量的接收天线（约。4-8)以及来自合法设备的足够强的LOS分量，PLA是用于保护任务关键型MTC系统的可行选项，尽管与对应用例相关联的低延迟要求。此外，我们发现，PLA可以非常有效地检测所考虑的攻击，特别是，它可以显着减少分离和Sybil攻击的延迟影响。

2018-06-27cs.CRcs.NI