Physical Layer Authentication Using Information Reconciliation

未来无线通信网络中的用户认证预计会变得更加复杂，因为这些网络规模庞大且异构。此外，基于公钥分发的经典加密方法的计算复杂度可能成为在简单的低端物联网（IoT）设备中使用的限制因素。本文提出了预期能够补充现有传统方法（例如多因素认证协议）的物理层认证（PLA）。由于不同时间段之间无线信道实现的随机变化可能会影响PLA的精度和一致性，从而影响认证性能，因此本文考虑采用基于纠错码的协调方法来解决这个问题。具体而言，我们采用分布式源编码（Slepian-Wolf）协调方法，使用极化码来协调在时间上分散的信道测量值。然后，应用假设检验来接受或拒绝设备的认证。仿真结果表明，使用协调的PLA比之前的方案在低信噪比情况下表现更好。

本论文试图解决未来无线通信网络中用户身份验证的问题。由于网络规模和异质性的增加，传统的基于公钥分发的加密方法的计算复杂度可能会成为使用简单的低端物联网设备的限制因素。

论文提出了一种物理层身份验证（PLA）的方法，通过使用基于纠错编码的协调方法来提高PLA的精度和一致性，解决了随机无线信道实现之间的变化对身份验证性能的影响。

本论文采用分布式源编码（Slepian-Wolf）协调和极化编码来协调在时间上分散的信道测量。然后将假设检验应用于协调向量，以接受或拒绝设备的身份验证。模拟结果表明，与先前的方案相比，使用协调的PLA即使在低信噪比情况下也具有更好的性能。

最近的相关研究包括《Wireless Physical Layer Security with Artificial Noise: A Survey》、《A Survey of Physical Layer Security Techniques for 5G Wireless Networks and Challenges》等。