PHY-CRAM物理层激励响应认证机制的性能分析

物理层认证是利用物理层资源的特性识别通信用户身份,可以有效地阻止非法用户的接入与访问,加强无线网络的信息安全性。PHY-CRAM是最近提出的一种典型的物理层激励响应认证机制,目前其性能主要依赖于仿真。尝试对其认证性能进行理论分析,推导了成功认证概率和错误接收概率的解析表达式。推导结果表明:PHY-CRAM认证准则中的相关系数服从莱斯分布,成功认证概率和错误接收概率均可用Marcum Q函数来计算。进一步的计算机仿真结果显示:相关系数的概率密度曲线与莱斯分布的概率密度曲线相吻合,且认证使用的密钥越长,吻合性越好;接收操作特性(ROC)曲线的理论值和统计值是一致的。

物理层认证PHY-PCRAS应用于OFDM传输的性能分析

物理层认证是在无线物理层对通信用户身份的识别,与网络上层安全协议相结合进一步加强无线网络的安全性。文中基于物理层相位激励-响应认证方案(PHY-PCRAS),研究无线正交频分复用(OFDM)传输系统中,子信道频域相关性对认证性能的影响。针对3GPP标准中的典型Urban信道模型,采用随机时延推导OFDM子信道频域的相关性,并进行了仿真验证。仿真结果表明,子信道频域的相关性随着子信道间距的增大呈指数趋势减小,且相关性越小,PHY-PCRAS认证性能越好。文中还将PHY-PCRAS和另一种激励响应型物理层认证机制(PHY-CRAM)进行了对比,结果表明:即使子信道相关,PHY-PCRAS仍然接近理想的效果,比PHY-CRAM算法具有更好的认证性能。