智能反射面(IRS)是一种全新的革命性技术,它可以通过在平面上集成大量低成本的无源反射元件,智能地重新配置无线传播环境,从而显著提高无线通信网络的性能。
这项技术通过动态调控无线传播环境的电磁特性,能够在增强接收信号功率、降低同频干扰、拓展信道空间维度等多个维度提升系统传输速率。
具体地说,IRS的不同元件可以通过控制其幅度和/或相位来独立地反射入射信号,从而协同地实现用于定向信号增强或零陷的精细的三维(3D)无源波束形成。而且研究界普遍将可重构智能表面视为具有划时代意义的通信技术突破。
目前已有海量学术研究系统性论证了RIS对无线网络的增益潜力,部分关键性能提升更在实验环境中得到验证。然而,该技术在落地应用层面仍存在若干亟待重视的潜在风险。
首先是运营商间的导频污染问题。
当某电信运营商为提升用户服务质量部署RIS时,每次RIS配置调整不仅会影响其授权频段内的无线信道特性,还会波及大量邻近频段。RIS单元的相移操作本质上是一种近似线性相位滤波过程,其相位偏移量与载波频率成比例关系,因此其影响范围会同时覆盖目标频段和邻近频段。虽然非线性失真的缺失确保了授权频段信号的完整性,但每次RIS重构都会不可逆地改变邻近频段的信道特性。在理想情况下,邻近频段系统仅需应对额外的衰落波动;但在极端场景下,可能引发严重的性能劣化。
另外一种是恶意RIS攻击风险。这是因为RIS技术还存在被主动恶意利用的重大安全隐患。
比如说,黑客通过劫持运营商RIS设备,将其转化为具有破坏性的"恶意RIS"。此类设备不再以增强目标用户信号强度为优化目标,而是通过构造空口相消干扰最小化接收信号强度。由于该攻击通过无线信道破坏实现,用户设备仅会感知到覆盖质量恶化
这种攻击模式因不产生额外电磁辐射而具有极强隐蔽性,常规网管系统难以检测。更值得警惕的是,攻击者可实施选择性干扰策略,仅针对特定用户设备进行信道破坏,同时保持其他终端通信正常。研究数据进一步证实,即便攻击者掌握的无线信道状态信息存在偏差,仍可有效实施此类精准打击。
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