19、无线通信物理层安全：分布式网络与物联网的探索

无线通信物理层安全：分布式网络与物联网的探索

分布式无线网络中的RIS技术

在分布式无线网络中，可重构智能表面（RIS）技术在物理层安全（PLS）方面展现出了巨大的潜力。

RIS辅助抗干扰解决方案

RIS能够修改其元素的相位，使得原始干扰信号和来自RIS的反射干扰信号在接收端相互抵消。例如，它可以为合法传输提供替代路径，以应对干扰攻击。有研究采用功率分配和波束成形的联合优化，对抗多天线干扰器，确保不同用户的服务质量（QoS）要求。具体操作步骤如下：
1. 数据收集 ：收集合法用户和干扰器的信道状态信息（CSI）。
2. 模型建立 ：根据收集到的CSI，建立功率分配和波束成形的联合优化模型。
3. 算法选择 ：采用强化学习算法，对反射波束成形和抗干扰功率分配进行联合优化。
4. 参数调整 ：根据优化结果，调整RIS的相位和功率分配。

RIS辅助对PLS的攻击

然而，RIS也可能被攻击者利用，来降低PLS算法的性能。攻击者可以利用RIS破坏通信节点之间的互易性，这种攻击难以检测，因为RIS利用合法节点的传输信号进行攻击，不会留下能量指纹。此外，RIS还可以吸收信号、衰减信号强度并生成虚假多径，导致对环境的错误表征。具体表现如下：
| 攻击类型 | 攻击方式 | 影响 |
| ---- | ---- | ---- |
| 破坏互易性 | 利用RIS破坏通信节点之间的互易性 | 影响PLS算法性能 |
| 信号吸收与衰减 | 吸