1、无线数字通信物理层安全与调制取证技术

无线数字通信物理层安全与调制取证技术

1. 无线通信物理层安全的重要性

在当今的通信领域，保障通信安全是一项极具挑战性的任务。传统的安全手段往往侧重于学习基本的密码学知识，并应用加密算法使消息对攻击者不可理解。然而，实际的通信安全问题远比这复杂得多。

现代安全研究存在一个根本性的差距，即安全方法的构建常常忽略了通信的实际过程。虽然密码学原语和安全协议的研究众多，也有许多相关的教科书可供参考，但对于通信过程本身，特别是无线通信与有线通信在介质上的差异所带来的特殊问题，却普遍被忽视。

通信系统设计的分层方法，如开放系统互连（OSI）参考模型，在网络安全协议设计中常被提及，但最终的协议往往是特定层的，忽略了最基础的物理层。物理层是设备通过将信息编码和调制为波形进行通信的层面，对其的忽视使得现代通信系统的安全方法不完整。正如安全领域常说的“系统的强度取决于最薄弱的环节”，我们必须重视物理层的安全问题。

2. 无线物理层的独特特性及安全意义

无线通信的物理层具有独特的空间、时间和频率特性。在典型的无线多径环境中，任何发射 - 接收路径上的信道响应是频率选择性的（在时域上是分散的），并且这种特性是位置特定的。也就是说，如果发射 - 接收路径之间的距离达到射频波长的数量级，信道响应会迅速去相关。

这些特性为在物理层构建新的安全服务提供了强大的基础。例如，利用无线介质的特性可以实现信息的秘密传播和秘密信息的提取，从而为通信安全提供新的解决方案。

3. 物理层安全的主要研究方向

3.1 保密性

• 秘密信息传播 ：在无线