8、无线传感与通信的物理层安全：从信道特性到5G+参数

无线传感与通信的物理层安全：从信道特性到5G+参数

1. 密钥生成相关指标

在无线传感与通信的物理层安全领域，密钥生成是保障通信安全的重要环节，涉及到多个关键指标。

1.1 密钥随机性测试

密钥的随机性是其安全性的重要保障。通常采用美国国家标准与技术研究院（NIST）提供的统计随机性测试套件来检验生成密钥的随机性。该套件包含约15项测试，旨在检测给定序列中可能存在的各种非随机特征。

1.2 密钥生成速率（KGR）

KGR描述了每秒或每次测量所产生的秘密比特数量。它主要取决于环境条件，环境条件决定了可用于提取的随机量。对于实时密钥生成过程而言，高KGR至关重要，因为加密方案通常需要一定长度的密钥。例如，高级加密标准（AES）要求密钥序列的最小长度为128位。

1.3 密钥不一致率（KDR）

KDR是指Alice和Bob生成的密钥之间不同比特的百分比，其计算公式为：
[KDR = \frac{\sum_{i}|B_A(i) - B_B(i)|}{N}]
其中，N是密钥的长度。KDR应小于信息调和技术的纠错能力，否则密钥生成将失败。

2. 基于信道自适应的PLS技术

与密钥生成（SKG）类似，基于信道自适应的PLS技术利用信道特性来保障通信安全。不同的是，合法节点根据其特有的瞬时信道条件动态调整传输参数，而非生成保密密钥。这种方法适用于多种攻击场景，包括窃听、欺骗、干扰、假冒等。该类技术大多涉及对信号参数或射频传输特性的操作。

3. 适用于PLS的信道参数要求

随着无线系统的发展，虽然有众