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无人机网络的物理层挑战 - 响应身份验证
摘要 - 以网络（或群体）运行的无人机之间的通信对网络的控制至关重要。当无人机依次支持与其他地面设备（例如，在非事物网络中）的通信时，网络中的所有节点都需要进行身份验证，以实现端到端的安全性。无人机之间没有可靠的固定网络体系结构，这些网络架构仅通过无线链接连接，要求使用新的身份验证机制，这些机制可以补充或用作密码学提供的替代品。我们提出了一个挑战反应（CR）物理层身份验证（PLA）机制，在该机制下，在传输无人机的传输请求下，鲍勃要么要求爱丽丝要求爱丽丝在特定的（随机选择）位置移动，要么移动到（随机选择）到（随机选择）的位置：在这两种情况下，在这两种情况下，在这两种情况下，在传播环境中的变化都会发生变化。然后，该消息是传输的，BOB从接收的信号中估算了通道，并验证其与Alice和Bob所假定的位置兼容。请注意，鲍勃可能代表一组合作进行身份验证的无人机。我们讨论了这种CR PLA机制的一些安全挑战，并将其与现有方法进行比较。提出了有关提出的身份验证方案性能的初步结果，显示了CR PLA方法的优势。
基于物理层密钥生成的增强消息身份验证加密方案
物联网（IoT）由于其脆弱性而面临着越来越多的安全挑战。必须使用资源有限的物联网中轻巧有效的加密方案来解决安全问题。在本文中，我们根据物理层密钥生成（PKG）提出了增强的消息身份验证加密（MAE）方案，该方案使用无线通道的随机性质来生成和协商密钥，并同时对消息进行加密，从而对消息进行加密。拟议的增强MAE计划可以通过动态的钥匙基原始构建，在消耗很少的资源的同时，可以大大提高安全性能。增强的MAE方案是一种有效且轻巧的安全通信解决方案，非常适合资源有限的物联网。进行了理论分析和模拟，以确认增强的MAE计划的安全性并评估其性能。会话密钥或纯文本中的一次性翻转将导致Ciphertext或消息身份验证代码的50％更改。数值结果证明了在扩散和混乱方面提出的方案的良好性能。关于基于典型的高级加密标准（AES）方案，就算法执行效率而言，提议方案的性能提高了80.5％。
量子通信的物理层方面
摘要 — 量子通信系统以分布式量子计算、分布式量子传感和多种加密协议的形式支持独特的应用。这些通信系统的主要推动因素是能够以高速率和保真度传输未知量子态的高效基础设施。这一壮举需要一种新的通信系统设计方法，该方法可以有效利用可用的物理层资源，同时尊重量子信息的局限性和原理。尽管经典世界和量子世界之间存在根本差异，但仍存在通用通信概念，这些概念可能在量子通信系统中也很有用。在本综述中，重点介绍了物理层量子通信的独特方面，试图找出经典通信和量子通信之间的共同点和差异。更具体地说，我们首先概述了量子信道和在不同光传播介质上的用例，阐明了串扰和干扰的概念。随后，我们调查了量子源、探测器、信道和调制技术。更重要的是，我们讨论和分析了空间复用技术，例如相干控制、复用、分集和 MIMO。最后，我们确定了两种通信技术之间的协同作用以及对下一代量子通信系统发展至关重要的重大开放挑战。
通过生成AI与专家的混合物增强物理层通信安全
摘要 - AI技术在无线通信中已被更广泛地采用。作为一种新兴的AI技术类型，生成人工智能（GAI）在通信安全方面引起了很多关注。由于其强大的学习能力，GAI模型表现出了比常规AI方法的优越性。但是，GAI仍然有几个局限性，包括高计算复杂性和有限的适应性。专家（MOE）的混合物通过门机制使用多个专家模型来词典，提出了可能的解决方案。首先，我们回顾GAI模型在物理层通信安全性中的应用，讨论局限性，并探讨MOE如何帮助GAI克服这些局限性。此外，我们为通信安全性的网络选择问题提供了一个启用MOE的GAI框架。为了证明该框架的有效性，我们在合作友好的障碍场景中提供了一个案例研究。实验结果表明，支持MOE的框架有效地有助于GAI算法，解决其局限性并增强通信安全性。
![b'B'The分数量子厅（FQH）状态是物质拓扑阶段的一些最佳研究的例子。它们的特征是各种拓扑数量，例如准颗粒电荷，霍尔电导，霍尔粘度和边缘理论的手性中心电荷，这从根本上是由电子之间的非平凡相关性引起的。这些状态中相关性的一种特别用途是\ xe2 \ x80 \ x9cguiding Center \ xe2 \ x80 \ x80 \ x9d静态结构因子\ xc2 \ xaf s（k），它在长波长的the translation and-In-insementies [1，2]中，在长波长度上是四分之一的。 A fundamental feature of the FQH ground states is that the fourth rank tensor that determines this quartic term satisfies the so called \xe2\x80\x9cHaldane bound\xe2\x80\x9d [ 2 , 3 ] , a lower bound on the strength of long-wavelength density fluctuations in terms of the Hall viscosity tensor [ 4 , 5 ] .在旋转不变的情况下，当指南中心静态结构因子和霍尔粘度张量的四分之一项都由一个pa-rameter确定时，界限可以表示为两者之间的简单标量不平等。在物理层面上，它可以理解为将QH状态与拓扑琐碎的产物状态态区分开的相关性最小的存在，即前者不能绝步地变形到后者。 FQH上的大量工作涉及一类旋转不变的模型wave](/simg/c/c60171978270993a15b3267b52b0da3abc5d5b5e.webp)
b'B'The分数量子厅（FQH）状态是物质拓扑阶段的一些最佳研究的例子。它们的特征是各种拓扑数量，例如准颗粒电荷，霍尔电导，霍尔粘度和边缘理论的手性中心电荷，这从根本上是由电子之间的非平凡相关性引起的。这些状态中相关性的一种特别用途是\ xe2 \ x80 \ x9cguiding Center \ xe2 \ x80 \ x80 \ x9d静态结构因子\ xc2 \ xaf s（k），它在长波长的the translation and-In-insementies [1，2]中，在长波长度上是四分之一的。 A fundamental feature of the FQH ground states is that the fourth rank tensor that determines this quartic term satisfies the so called \xe2\x80\x9cHaldane bound\xe2\x80\x9d [ 2 , 3 ] , a lower bound on the strength of long-wavelength density fluctuations in terms of the Hall viscosity tensor [ 4 , 5 ] .在旋转不变的情况下，当指南中心静态结构因子和霍尔粘度张量的四分之一项都由一个pa-rameter确定时，界限可以表示为两者之间的简单标量不平等。在物理层面上，它可以理解为将QH状态与拓扑琐碎的产物状态态区分开的相关性最小的存在，即前者不能绝步地变形到后者。 FQH上的大量工作涉及一类旋转不变的模型wave
b'B'The分数量子厅（FQH）状态是物质拓扑阶段的一些最佳研究的例子。它们的特征是各种拓扑量，例如准粒子电荷，霍尔电导，霍尔的粘度和边缘理论的手性中心电荷，这从根本上是由电子之间的非平凡相关性引起的。在这些状态下相关性的一种特别用途是\ xe2 \ x80 \ x9cguiding Center \ xe2 \ x80 \ x80 \ x9d静态结构因子\ xc2 \ xaf s（k），在长波长的情况下，在平移和In-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-in-nimememementscements中是四分之一的Quartic [k）。FQH接地的一个基本特征是，确定此四分之一术语的第四个等级张量满足所谓的\ xe2 \ x80 \ x9Chaldane绑定\ Xe2 \ x80 \ x80 \ x9d [2，3]，较低的结合在长波长度的强度下，构成了hall [4 hall sects of Hall ted the the Hall [4 hall [4 hall]的强度。在旋转不变的情况下，当引导中心静态结构因子和霍尔粘度张量的四分之一项都由每个pa-rameter确定时，界限可以表示为两者之间的简单标量不平等。在物理层面上，可以理解为将QH状态与拓扑琐碎的产物状态区分开的相关性最小的存在，即，前者不能绝热地变形到后者。在FQH上进行了许多工作，涉及一类旋转不变的模型波函数（Laughlin [6]，Moore-Read [7]，Read-Rezayi [8]），与欧几里得的保形场理论有关，并使Haldane结合饱和[9，10]。这些模型状态是属于某些非常特殊模型的汉密尔tonians的最高密度状态（零能量特征态），并且在理解FQHE方面发挥了关键作用。他们非常特殊的功能之一是，它们是\ xe2 \ x80 \ x9cmaxmaximally手性\ xe2 \ x80 \ x9d，因为它们在圆柱形几何形状中仅包含一个与半融合状态相对于一个cut的圆柱状态的贡献。这是\ xe2 \ x80 \ x9cmaximal手性\ xe2 \ x80 \ x9d的非常强烈的条件：最大性手性的较弱版本是，纠缠谱的低较低部分（或同等地，拓扑模式）仅具有一种chirality的贡献。这个较弱的版本通常会被汉密尔顿人的基础状态所满足，而汉密尔顿人的基础状态却远离模型。在本文中，我们解决了一个问题 - 饱和hal -dane结合需要什么条件？我们在附录B中显示，连续旋转不变性是必需的。之所以如此，是因为角动量的波动有助于O（K \ Xe2 \ X84 \ X93）4的静态结构因子4，但对HALL粘度张量不足。对于旋转不变的系统，先前已显示[11 \ xe2 \ x80 \ x93 13]，即\ xce \ xbd \ xbd \ xe2 \ x88 \ x92 = p /（2 np \ xe2 \ xe2 \ x88 \ x92 1）jain状态[14]不满意，不满意n> 1，不满足n> 1，不满意 任何一个。这些FQH状态包含旋转不变的基态上方的Spin-2重力激发的两种手势。特别是一些研究支持了后者[9]。这会导致长波长的静态结构因子的相关性比霍尔粘度的大小所需的更大的相关性。但是，尚不清楚是否需要强大的最大性手性或较弱的版本足以使各向同性FQH状态的结合饱和。我们以数值调查了这个问题，并提供了明确的证据，表明弱的最大手性不足。因此，我们期望只有理想的保形块波形饱和haldane结合。我们使用旋转不变的二维Hamilto-Nians在\ xce \ xbd = 1 / 3,1 / 5和2/5的FQH状态的长波长极限中计算静态结构因子。为此，我们在圆周的无限缸[15]上使用密度矩阵重新归一化组，并通过考虑大的l y /\ xe2 \ x84 \ x93来接近2D-LIMIT。我们计算O（K \ Xe2 \ X84 \ X93）的系数\ XC2 \ Xaf S 4）4项在指南中心静态结构因子的长波长膨胀中，并表明它比Haldane绑定的Haldane by by for Haldane by to haldane by to for for for Haldane to for Haldane to for Haldane to for for for f q QH的Haldane Hamiltonians的FQH地面。我们通过分析围绕模型'
混合加密，用于使用密码块链条和物理层安全
摘要：本文研究了在没有网络连接的情况下使用无人机（UAV）将关键商品交付给偏远地区的。在这种情况下，重要的是跟踪交货过程并以延迟的方式记录交易，以便在无人机返回基地后可以恢复此信息。我们提出了一个新型框架，该框架结合了密码块链，物理层安全性以及对称和不对称加密技术的优势，以安全地加密远程交付操作的交易日志。所提出的方法显示出可提供较高的安全级别，使钥匙无法检测到，除了对攻击稳健。因此，它在用于物流和自动货物的无人机系统中非常有用。这在卫生应用中尤其重要，例如，对于疫苗传播或救济和救援行动。
宽带物理层认知无线电带有盲源分离的集成光子处理器
电信的扩展会导致越来越严重的串扰和干扰，并且一种称为盲源分离（BSS）的物理层认知方法可以有效地解决这些问题。BSS需要最少的先验知识才能从其混合物，不可知论到载体频率，信号格式和通道条件中恢复信号。但是，由于固有的射频频率（RF）组件，数字信号处理器（DSP）的高能量消耗及其共同的低可伸缩性弱点，因此以前的电子实现并未实现这种多功能性。在这里，我们报告了一种光子BSS方法，该方法继承了光学设备的优势并完全实现了其“失明”方面。使用集成在光子芯片上的微型重量库，我们展示了跨19.2 GHz处理带宽的能量，波长划分多路复用（WDM）可伸缩BSS。由于最近开发的抖动控制方法，我们的系统还具有高（9位）的信号解析，即使对于不良条件的混合物，也会产生更高的信噪比（SIR）。
全向多旋翼航空车辆姿势优化：一种新型物理层安全的方法
摘要将多转飞机（MRAV）集成到5G和6G网络中，增强了覆盖范围，连通性和拥堵管理。这促进了通信意识到的机器人技术，探索了机器人技术与通信之间的相互作用，但也使MRAV易受恶意攻击（例如干扰）。对抗这些攻击的一种传统措施是在MRAV上使用横梁来应用物理层安全技术。在本文中，我们探讨了姿势优化，作为反对对MRAV攻击的替代方法。该技术旨在全向MRAVS，它们是能够独立控制其位置和方向的无人机，而不是无法独立控制其位置的更常见的低估MRAV。在本文中，我们考虑了一个全向MRAV作为合法地面节点的基站（BS），受到恶意干扰的攻击。我们优化了MRAV姿势（即位置和方向），以最大程度地比所有合法节点上的最小信噪比加上噪声比（SINR）。
基于密码技术和物理层安全的卫星互联网安全通信综述
卫星互联网是即将推出的第六代网络不可或缺的组成部分，用于提供全球宽带互联网接入服务。由于卫星地面通信的开放性，卫星互联网的安全问题一直是工业界和学术界关注的重要问题。尽管许多研究人员专注于卫星互联网的安全通信，但相关文献却出奇地少，没有对最先进的安全技术的全面概述。本文对各种卫星互联网场景的安全通信进行了深入研究。基于不同的安全机制，我们首先将现有的卫星互联网安全通信工作分为两类：基于密码学和基于物理层安全。前者包括基于经典加密和基于量子加密的安全通信，后者根据所应用的技术进一步分为基于预编码、基于协作干扰、基于中继选择和基于物理层认证的安全通信。最后，我们提出了一些未来的研究方向。
下一代铁路通信系统的物理层增强
摘要 本文概述了下一代铁路通信（也称为高速列车 (HST) 通信）所面临的挑战和最先进的物理层增强设计。由于恶劣的传播环境和极端条件、专用铁路应用对延迟和可靠性的严格要求以及由于监管而导致的频段稀缺，高速列车的物理层设计必须与其通用网络对应物进行调整。在本调查中，我们研究了传统的多输入多输出 (MIMO) 系列技术（例如波束成形、多小区 MIMO 和中继）如何增强高速列车的物理层性能。还从不同角度分析了新型可重构智能表面 (RIS) 技术辅助的物理层增强。还回顾了侧链中列车到基础设施 (T2I) 和列车到列车 (T2T) 通信的专用控制通道、参考信号、波形和数学设计。最后，简要介绍了人工智能 (AI)/机器学习 (ML) 辅助的 HST 物理层设计。还提出了几种有前景的研究途径。