31304

استفاده از سطوح بازتابي هوشمند در احراز هويت لايه‌ي فيزيكي در شبكه‌هاي بي‌سيم متحرك نقليه‌اي

كارشناسي ارشد

مهندسي برق

1400

1403/06/25

سيد محمد رضوي زاده

-

مهندسي برق

يكي از ابزارهاي افزايش امنيت در شبكه‌هاي ارتباطي، احراز اصالت (يا همان احراز هويت) كاربران است كه معمولاً در لايه‌هاي بالاي شبكه انجام مي‌شود. اما در سال‌هاي اخير، به منظور كاهش پيچيدگي و پاسخ به نيازهاي متنوعِ ناشي از كاربرد سامانه‌هاي مختلف، گرايش به پياده‌سازي فرآيند احراز اصالت در لايه‌هاي پايين‌تر شبكه، در كنار روش‌هاي سنتي، افزايش يافته است. يكي از راهكارهاي نويدبخش در اين زمينه، احراز اصالت در لايه فيزيكي شبكه است كه در آن از ويژگي‌ها و نشانه‌هاي موجود در سيگنال‌هاي مبادله‌شده در اين لايه براي احراز اصالت كاربران شبكه استفاده مي‌شود. برخي از اين ويژگي‌ها عبارتند از كانال ارتباطي، نويز، موقعيت و سرعت كاربران كه اين ويژگي‌ها به عنوان پارامترهايي همراه سيگنال استفاده مي‌شوند. در اين پايان‌نامه، ابتدا به مرور روش‌هاي موجود احراز اصالت در لايه فيزيكي پرداخته مي‌شود و حملات ممكن به اين نوع از احراز اصالت شرح داده مي‌شود. سپس، از صفحات هوشمند قابل تنظيم براي احراز اصالت لايه‌ي فيزيكي در ارتباط خودروها استفاده مي‌گردد. براي اين كار از دو روش تجميعي و روش چالش و پاسخ استفاده مي‌گردد. سپس افزودن نويزي عمدي و هوشمندانه به قصد محرمانگي تفاضلي بررسي مي‌شود و احتمال موفقيت شنودگر در حالات مختلف به دست آورده مي‌شود. با شبيه‌سازي‌هاي انجام‌شده مشاهده مي‌شود كه اين كار باعث كاهش احتمال موفقيت شنودگر در هر دو حالت همكاري و عدم همكاري شنودگرها مي‌شود. همچنين روش پيشنهادي براي جداسازي كاربران در روش تجميعي، دقت 84 درصدي دارد كه در كنار احراز هويت در لايه‌هاي ديگر، مي‌تواند مناسب باشد. در انتها نيز پيشنهادهايي براي آينده‌ي اين پژوهش ارائه مي‌گردد.

1403/07/17

IRS-Aided Physical Layer Authentication for Vehicle-to-Everything

9/15/2025 12:00:00 AM

Physical layer authentication (PLA) is a security technique that leverages the unique physical characteristics of wireless channels or hardware to verify the identity of a transmitter. This approach offers several advantages over traditional upper-layer authentication methods, including lower computational overhead, reduced latency, continuous authentication throughout signal transmission, and seamless integration with other communication tasks such as channel estimation. PLA doesn’t replace traditional cryptographic methods but can be an additional layer of protection for the system. In this thesis, the application of PLA in V2X (Vehicle-to-Everything) communications using reconfigurable intelligent surfaces (RIS) is investigated. The research begins by introducing key concepts and reviewing existing authentication methods in related works. The study also categorizes these methods and investigates potential attacks and countermeasures. A novel approach combining RIS with V2X for physical layer authentication is presented, with two methods: superimposition and challenge-response. Additionally, differential privacy is used to enhance security against eavesdroppers. Then simulations of proposed schemes are presented. The thesis contributes new insights, particularly in integrating RIS and V2X for the first time, and proposes future research directions in this evolving field.

احراز اصالت لايه‌ي فيزيكي , صفحات هوشمند بازتابي , ارتباط خودرو با همه‌چيز , روش تجميعي , چالش و پاسخ , محرمانگي تفاضلي

physical layer authentication , vehicle-to-everything , reconfigurable intelligent surface , differential privacy

Parsa Rajabi

Seyed Mohammad Razavizadeh