A Survey on Security of Ultra/Hyper Reliable Low Latency Communication: Recent Advancements, Challenges, and Future Directions

本文介绍了由第五代（5G）无线系统提供的创新服务——超可靠低延迟通信（URLLC）。URLLC通过提供可靠且低延迟的信号传输来支持极端服务质量（QoS）要求，从而实现各种关键任务应用。除了可靠性和延迟外，确保URLLC的安全数据传输是近年来研究人员关注的突出问题。使用有限的块长度信号来实现URLLC中的严格可靠性和延迟标准，消除了使用基于编码和解码秘密密钥的传统复杂加密安全增强技术的可能性。因此，开发轻量级安全机制对于URLLC至关重要。最近，物理层安全（PLS）技术已成为利用无线信道的随机性实现安全URLLC的复杂基于密码学的安全方法的有力替代方案。因此，在本调查中，我们介绍了用于实现安全URLLC的最新PLS增强的全面和深入的综述，并分析了各种系统设计参数对其性能的影响。此外，调查还包括了使用PLS确保各种关键任务应用和5G URLLC启用技术（如非正交多址（NOMA），多天线系统，使用无人机进行协作通信和智能反射表面（IRS））的安全URLLC的最新进展的详细概述。除此之外，我们还简要讨论了先进的机器学习（ML）技术在设计强大和智能的PLS方案以提供URLLC服务方面的作用。

本论文旨在解决5G URLLC中的安全问题，提出了基于物理层安全（PLS）的轻量级安全机制。

论文提出了基于PLS的安全机制，利用无线信道的随机性，实现了可靠低延迟的信号传输。相比于传统的基于加密解密的安全技术，该方法更加轻量级。

论文全面综述了基于PLS的安全增强技术，分析了各种系统设计参数对其性能的影响。此外，还介绍了在各种关键应用场景中使用PLS确保安全的最新进展，以及使用NOMA、多天线系统、无人机协作通信和智能反射表面等5G URLLC技术。最后，还简要讨论了先进的机器学习技术在设计稳健智能的PLS方案中的作用。

最近的相关研究包括：1. Physical Layer Security in Wireless Networks: A Tutorial. 2. Physical Layer Security for 5G Wireless Networks: Recent Advances and Future Challenges. 3. Physical Layer Security in 5G Wireless Communication Networks: A Survey.