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Tag-Based Physical-Layer Authentication Against Message Interference
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AI
DOI：10.1109/twc.2026.3715415.png)
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摘要
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基于标签的物理层认证（PLA）近年来因其低复杂度、高安全性和低延迟而受到广泛关注。传统的基于标签的PLA方案通常通过解码消息来估计标签，然后将估计的消息从接收信号中减去。然而，这些方法存在两个主要局限性。首先，解码错误引入消息干扰，降低了认证性能。其次，解码错误的计算复杂度导致次优的阈值设置，从而限制了检测概率。为解决这些局限性，本文提出了一种基于标签的挑战-响应（TBCR）方案和一种串行抵消认证（SCA）方案。具体而言，在TBCR方案中，标签叠加在转发的挑战信号上，使接收机能够通过移除已知的挑战信号来估计标签，而非解码。然而，挑战-响应机制引入了额外的噪声。在此，我们提出了无噪声干扰的SCA方案，其中串行信号生成和抵消模块均经过精心设计，以分别生成认证信号和估计标签。此外，我们推导了封闭形式的表达式来评估所提方案的抗干扰性和安全性。值得注意的是，一方面，推导了最优阈值和检测概率，理论上表明SCA方案总能实现理想的检测性能，而TBCR方案在Alice端无噪声时也能实现。另一方面，TBCR方案在信噪比（SNR）较高区域以较少的密钥提供增强的安全性。理论分析和仿真表明，所提方案在检测概率上显著优于基准方案，且时间复杂度降低。
Keyword:
Authentication robustness
authentication security
challenge-response mechanism
message interference
physical-layer authentication
期刊
IF:
10.7
论文数:
1.3W
被引数:
5.3W
机构
引用论文
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