27、面向反向散射设备的物理层认证探索

面向反向散射设备的物理层认证探索

1. 反向散射通信与DSSS技术

反向散射发射器相较于传统低功率无线电，能将功耗降低多达三个数量级。它通过改变天线负载来控制载波反射，从而实现对反射信号幅度、相位和频率的控制。这使得标签能够反向散射包括符合IEEE 802.15.4标准的数据包在内的几乎任何标准物理层协议。

直接序列扩频（DSSS）是一种用于物理层协议（如IEEE 802.15.4和IEEE 802.11b）的扩频调制技术，可更好地处理干扰。其原理是通过拓宽传输信号的带宽，在接收端解扩时减少无意和有意干扰。在IEEE 802.15.4中，每个由4位组成的符号被映射到一个32芯片长的伪噪声码（PN - 码），标准中定义了16个这样的PN - 码，这些码的选择是为了最大化两个PN - 码不同的芯片位置数量（汉明距离），其最小汉明距离为12，最大为20。接收端将接收到的PN - 码与汉明距离最小的符号进行匹配。

2. 相关研究工作

• IEEE 802.15.4的隐写术和水印研究 ：Ko提出了基于802.15.4芯片序列的隐写通道系统，可传输额外数据以节省能源；Metha等人也提议使用该通道与专用接收器通信；Zielinska和Szczypiorski对修改后的芯片序列添加额外加扰，以增加隐写通道检测的难度；Li等人研究了802.15.4中的水印问题并实现了原型系统；Nain等人通过添加确认机制使通道更可靠。
• RF指纹识别研究 ：Ureten和Serinken最早提议使用RF指纹识别无线网络中的单个节点；Xu等人区分了传统的被动指纹识别方法和主动方法；O