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SecCSI: Securing Wireless Environment With RIS Against CSI-Forgery Attacks
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AI
DOI：10.1109/TIFS.2026.3659002.png)
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摘要
En 中文
信道状态信息（CSI）在无线通信系统中对于提升传输性能和保障物理层安全（PLS）至关重要。为了估计信道的CSI，发射机（Tx）通常广播预定的导频信号，然后接收机（Rx）根据接收到的导频信号计算信道系数，并将估计的CSI反馈给Tx。现有的大部分（甚至所有）通信算法简单地假设反馈的CSI是可靠/安全的。然而，在实际中，恶意终端可能会向基础设施发送伪造的CSI，从而破坏该信道的通信吞吐量和/或安全性。尽管一些研究人员已经识别了这一漏洞，证明了CSI伪造攻击的可行性并设计了相应的对抗措施，但他们的方法要么i）针对特定类型的攻击，因此缺乏普适性，要么ii）需要修改导频序列及协议。为对抗CSI伪造攻击并弥补现有对抗措施的不足，我们首先开发了一个全面的CSI伪造模型，该模型能够将现有的CSI伪造攻击作为特例包含在内，以促进通用对抗措施的设计。然后，我们提出了一种新颖的方法，称为SecCSI，利用可重构智能表面（RIS）检测潜在的CSI伪造活动并识别其发起者。SecCSI利用RIS秘密且动态地修改无线环境（对Rx透明），在该环境中传输导频信号。因此，基础设施可以通过适当配置RIS的反射系数矩阵、传输导频信号并分析所有CSI反馈，来检测任何试图操纵CSI的行为。SecCSI可作为现有通信系统的保护模块，这些系统仅接受反馈的CSI而未检查其可信度。我们的理论分析、实验和数值评估表明，SecCSI能够有效检测CSI伪造攻击并识别攻击者。
Keyword:
Channel state information (CSI)
physical-layer security (PLS)
CSI-forgery attacks
reconfigurable intelligent surface (RIS)
期刊
IF:
8
论文数:
5.3K
被引数:
2.3W
机构
引用论文
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