3、无线通信网络安全：密码学与物理层安全的较量

无线通信网络安全：密码学与物理层安全的较量

1. 无线通信网络安全需求

无线通信网络面临着多种安全威胁，为了应对这些威胁，需要满足一系列安全要求，主要包括保密性、完整性、真实性和可用性。
- 保密性 ：防止信息被未经授权的访问，这直接对应于窃听攻击。由于无线传输的广播性质，满足这一要求极为困难。
- 完整性 ：确保数据不被任何操纵或修改。
- 真实性 ：保证收发器的身份安全，防止冒充。完整性和真实性主要与欺骗攻击相关。
- 可用性 ：指网络为设备提供连接并分配足够资源以满足用户需求的能力，与干扰攻击密切相关。

2. 保障无线系统安全的主要方法

保障无线通信网络安全的常用技术包括密码学和物理层安全（PLS）。密码学侧重于保护通信内容，而PLS则试图保护物理信号以及信号传输的无线链路。

2.1 密码学

基于密码学的安全方法通过不同的加密机制将明文（消息）转换为密文，以确保通信的隐私性。常用的基于密码学的方法包括哈希、对称加密和非对称加密。
- 哈希 ：主要目的是验证共享消息或数据的完整性。使用单向函数，正向计算简单，但逆向计算非常困难。常用的哈希算法有Secure Hash Algorithm (SHA)-256和SHA3 - 256。然而，确保哈希函数及其结果在节点之间安全通信是哈希的主要挑战之一。
- 对称加密 ：也称为私钥密码学，使用相同的私钥对消