紫金山实验室：无线内生安全技术2.0蓝皮书（2024年）

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报告共计：67页

《无线内生安全技术2.0蓝皮书（2024年）》由紫金山实验室撰写，深入探讨了无线内生安全技术相关内容。

无线内生安全需求与研究现状

1. 安全需求迫切：无线通信发展迅速，但安全发展相对滞后，多采用“亡羊补牢”方式，面临未知风险。6G时代安全内涵拓展，需考虑信息与功能安全，内生安全理论可解决相关问题，其利用DHR架构实现内生安全功能，能抵御已知和未知威胁。

2. 研究成果初显

- 信息安全：利用无线信道属性实现物理层安全传输、密钥生成和认证技术。如利用信道唯一性设计安全传输机制，结合RIS提升密钥生成速率和认证可靠性。

- 功能安全：包括隐蔽通信、抗干扰、抗衰落等技术。基于无线环境差异实现隐蔽通信，利用RIS可提升抗干扰和抗衰落能力。

无线内生安全基础理论

1. 信息论诠释：网络空间内生安全问题源于软硬件问题和人为攻击，内生安全机制可使攻击者陷入认知困境。基于香农完美保密的猜想表明内生安全与经典密码学有相通之处，内生安全属性源于结构差异性。

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2. 无线内生安全属性：无线内生安全属性为“各点异性”，源于无线信道天然差异，可通过设计防御方的W利用该属性，实现基于物理复杂度的安全通信。

3. 无线内生安全构造：以无线信道为执行体，重构信道实现构造加密，规避电磁波广播特性带来的不利影响，与经典内生安全架构一样可对抗未知安全威胁。

4. 实现完美安全的条件：无线内生安全自由度决定系统安全性能，空域自由度尤为关键。实现完美安全需合法方自由度大于攻击方，可通过提升技术手段提高自由度，推动通信与安全一体化发展。信息超材料可提升系统整体自由度，实现完美安全。

无线内生安全新技术与原型系统

1. 新技术应用广泛

- 信息安全方面：抗截获技术包括信息超材料辅助的密钥生成和安全传输；认证技术利用无线信道指纹实现物理层安全认证。

- 功能安全方面：隐蔽通信利用各点异性实现信号私有空域传输；抗干扰技术利用空域差异挖掘新抗干扰维度；抗衰落技术从多径空域差异性入手恢复信道。

2. 原型系统验证有效：介绍了基于RIS的无线高速密钥生成、5G内生安全小基站认证、信号隐写与安全传输、射频前端抗干扰、无线内生抗衰落通信等系统，通过外场测试验证了各系统在抗截获、认证、隐蔽通信、抗干扰和抗衰落等方面的有效性。

无线内生安全应用展望

1. 6G场景应用：6G典型场景包括沉浸式通信、超大规模连接等，无线内生安全可解决各场景中的安全问题，如实现超高速数据加密、降低密钥分发管理开销、低时延安全通信、物理层安全等，满足6G高吞吐量和安全需求。

2. 军事通信需求：军事无线通信需高弹性和强韧性，电磁空间

以下为报告节选内容

发布于：广东省