利用可重构智能表面增强块衰落信道中的秘密密钥生成
摘要：物理层安全（PLS）由于其完美保密的概念和对窃听者计算能力的独立而优于传统的加密技术。PLS的一种形式是当Alice和Bob（合法用户）交换信号以从随机共享信道中提取共同密钥。从无线信道中提取密钥的缺点是它过度依赖无线信道的动态性和波动性。然而，某些无线信道是恒定的，如直射（LoS）信道，它们可以被Eve（非法用户）估计出来，或者由于低移动性用户的存在而具有相当静态的行为，从而限制了随机性的数量。这反过来降低了秘密密钥速率（SKR），即每个信道使用生成的密钥位数。在这项工作中，我们旨在通过使用可重构智能表面（RIS）在某些精心策划的间隔内产生随机相位，从而在低熵环境下干扰信道，以解决这个挑战。我们提出了一种基于RIS的密钥生成方法，研究了其性能，并与基准进行比较，观察使用RIS的好处，同时考虑了诸如密钥不匹配率和平均秘密密钥吞吐量等重要指标。通过模拟验证了我们的理论发现，表明在部署RIS时性能提高了。
作者：Hibatallah Alwazani and Anas Chaaban
论文ID：2308.04726
分类：Signal Processing
分类简称：eess.SP
提交时间：2023-08-10