Secure Biometrics: Concepts, Authentication Architectures and Challenges
生物统计学是一种重要且广泛使用的身份验证和访问控制方法。生物特征是有吸引力的，因为它们是个人的固有属性。它们不需要像密码那样被记住，也不像身份证件那样容易丢失或伪造。与此同时，生物计量学从根本上说是嘈杂和不可替代的。给定生物特征的测量值之间总是存在微小的变化，并且与密码或身份证号码不同，生物特征是从不易改变的物理特征中得出的。生物特征使用的扩散引起了关键的隐私和安全问题，由于生物特征的噪声性质，无法使用标准的加密方法来解决。在这篇文章中，我们提出了一个概述“安全的生物识别”，也被称为“生物模板保护”，一类新兴的方法，解决这些问题。
2013-05-21 cs.CR cs.IT math.IT
Comparison Between Asymmetric and Symmetric Channel-Based Authentication for MIMO Systems
身份验证是安全性的关键要素，接收方通过身份验证确认消息的发送方身份。典型的方法包括应用层基于密钥的身份验证或物理层身份验证（PLA），其中如果消息看起来已经通过合法通道，则认为该消息是真实的。在这两种情况下，都需要随机性的来源，而对于PLA，利用了通信信道的随机性。在本文中，我们比较了各种方法在所有情况下使用的通道作为随机性的来源。我们考虑一个多输入多输出（MIMO）系统与有限数量的天线。简单的自回归（AR）模型，其演变以及合法和攻击者通道的关系被认为是。在这种情况下，攻击者可以预测用于基于密钥的身份验证的密钥，也可以伪造在PLA的合法接收方估计的信道。分析包括对称和非对称的基于密钥的身份验证。我们比较了方案的虚警和漏检概率，我们概述了最佳的攻击策略。
2017-06-12 cs.IT math.IT
Message Authentication Code over a Wiretap Channel
消息认证码（MAC）是密钥函数$f_K$，使得当与Bob共享秘密$K$的Alice向后者发送$f_K(M)$时，Bob将确保$M$的完整性和真实性。传统上，假设信道是无噪声的。然而，Maurer表明，在这种情况下，攻击者可以在验证$\ell$消息后以$2^{-\frac{H(K)}{\ell+1}}$的概率成功。在本文中，我们考虑设置的通道是嘈杂的。具体地，Alice和Bob通过离散无记忆信道（DMC）$W_1$和无噪声但不安全的信道连接。此外，攻击者Oscar通过DMC $W_2$与Alice连接，并通过无噪声信道与Bob连接。在这种情况下，我们研究的框架，发送$M$无噪声信道和传统的MAC $f_K(M)$信道$(W_1, W_2)$。我们把有噪声的信道看作是一种昂贵的资源，并将认证率$ρ_{auth}$定义为消息长度与$W_1$使用的信道数$n$的比值。该框架的安全性取决于用于$f_K(M)$的信道编码方案。自然编码方案是使用Csiszár和Körner的保密容量实现码。直觉上，这也是最优策略。然而，我们提出了一个编码方案，实现了更高的$ρ_{auth}.$我们的关键点，这是在保密能力设置，鲍勃需要恢复$f_K(M)$，而在我们的编码方案，这是没有必要的。如何在不恢复$f_K(M)$的情况下检测攻击是本文的主要贡献。我们通过随机编码技术来实现这一点。
2015-05-29 cs.CR cs.IT math.IT
Channel Impulse Response-based Distributed Physical Layer Authentication
在这项初步工作中，我们研究了在无线网络中的{ \it分布式}认证问题。具体来说，我们考虑一个系统，其中多个鲍勃（传感器）节点监听一个通道，并报告他们的{ \it相关}测量融合中心（FC），使最终的认证决定。对于FC处的基于特征的认证，信道脉冲响应已被用作设备指纹。此外，Bob节点的{ \it correlated}测量允许我们调用压缩感知，以显着减少FC的报告开销。数值结果表明：i）FC的检测性能优于单个Bob-node的检测性能，ii）压缩感测导致报告信道上的至少$20\%$开销减少，代价是小（$<1$ dB）SNR裕度以实现相同的检测性能。
2017-03-24 cs.IT math.IT
On the Achievable Error Region of Physical Layer Authentication Techniques over Rayleigh Fading Channels
对于一个物理层的消息认证过程的基础上获得的信道估计从接收到的消息的比较，我们专注于类型I/II错误概率区域的外边界。信道估计被建模为多变量高斯向量，我们假设攻击者只有一些边信息的信道估计，他不知道直接。我们推导出的攻击策略，提供了最严格的边界上的错误区域，给定的统计信息的边。这原来是一个零均值，圆对称高斯密度，其相关矩阵可以通过求解约束优化问题。我们提出一个迭代算法来求解它：从松弛问题的封闭解出发，通过投影得到一个初始可行解，然后通过迭代过程来寻找问题的不动点解.数值结果表明，对于感兴趣的情况下，迭代方法收敛，摄动分析表明，找到的解决方案是一个局部极小值。
2014-04-18 cs.CR cs.IT math.IT
Keyless Authentication for AWGN Channels
这项工作建立了物理层可以用于在加性高斯白噪声信道中执行信息理论认证，只要对手不是无所不知的。所考虑的模型包括一个编码器，解码器，和对手，对手有机会获得的消息，一个非因果噪声观测编码器的传输，和无限的传输功率，而解码器观察到的编码器和对手的输出的总和的噪声版本。提出了一种修改通用现有信道代码以启用认证的方法。它示出，这种修改成本的编码速率的渐近可忽略不计的量，同时仍然使认证，只要对手的观察不是无噪声的。还值得注意的是，这种修改不是（渐近）对手的信道的统计特性的函数，而且不需要秘密密钥，因此为鲁棒的实际实现铺平了道路。使用这些结果，信道认证的容量计算和示出为等于非对抗性信道容量。虽然该模块化方案被设计用于给定的信道模型中，但它适用于广泛的设置。
2021-11-11 cs.IT math.IT
Analysis of Channel-Based User Authentication by Key-Less and Key-Based Approaches
用户身份验证（UA）支持接收方决定消息是来自声称的发送方还是来自假冒的攻击者。在加密方法中，消息使用非对称或对称密钥签名，并且需要随机性源来生成密钥。在物理层认证（PLA）中，接收方检查接收到的消息是否来自同一个源，是否经过同一个通道。我们通过将物理层通道特征视为生成密钥的随机性源来比较这些解决方案，从而可以立即与PLA（已经使用这些特征）进行比较。对于密钥方法，我们使用秘密密钥协议，而对于非对称密钥，信道被用作发送端的熵源。我们专注于一个无限数量的独立和相同分布的信道实现的渐近情况下，显示所有方案的正确性和分析的安全认证率，这表明率，UA安全被打破的概率为零，所使用的信道资源（生成的密钥或PLA）的数量趋于无穷大。被动和主动攻击被认为是和数值结果，我们比较各种系统。
2017-07-14 cs.IT math.IT
Hybrid Channel- and Coding-Based Challenge-Response Physical-Layer Authentication
提出一种结合瞬时CSI与共享密钥的物理层认证机制，通过窃听编码与信道配置检查实现认证，并研究导频信号与编码率的权衡以提升安全性。
2025-01-29 cs.IT eess.SP math.IT
Composable, Unconditionally Secure Message Authentication without any Secret Key
我们考虑一种设置，其中从Alice到Bob的信道比从Eve到Bob的信道噪声更小。我们发现，存在编码和解码，同时完成纠错和认证，也就是说，鲍勃是能够正确解码来自爱丽丝的消息，并拒绝来自夏娃的消息具有很高的概率。该系统不需要在Alice和Bob之间共享任何秘密密钥，提供了信息论安全性，并且可以在任意上下文中安全地与其他协议组合。
2018-04-05 cs.CR cs.IT math.IT
Authentication Against a Myopic Adversary
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；University of Wisconsin-Eau Claire（威斯康星大学欧克莱尔分校）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）；DEVCOM Army Research Laboratory（美国陆军研究开发中心陆军研究实验室）；New Jersey Institute of Technology（新泽西理工学院）
本文针对短视对手场景下的无密钥认证，提出可覆写性条件，证明非可覆写时随机编码认证容量为正，并给出确定性编码的充分条件。
2026-10-02 cs.IT math.IT
Security Analysis of RIS-Assisted Physical-Layer Authentication Over Multipath Channels
ETIS UMR 8051, CYU, ENSEA, CNRS；University of Padova（帕多瓦大学）；Università Politecnica delle Marche（马尔凯理工大学）
研究多径信道上RIS辅助物理层认证安全性，推导攻击者最优策略，分析信道不可区分条件，发现单天线攻击者在多径信道无法满足条件，单路径视距条件下可冒充合法发送者，并进行数值验证和安全性评估。
2026-07-07 cs.CR cs.IT math.IT
Authentication over Arbitrarily Varying Channels with Causal Adversaries
Northern Arizona University（北亚利桑那大学）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Technology Bombay（孟买印度理工学院）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
该研究针对带因果对手的离散无记忆任意可变信道，证明其认证容量正性条件，提出“等待-覆盖”攻击，构造正码率码并结合鞅论证，区分不同对手场景的认证容量特性。
2026-09-01 cs.IT math.IT
Private Authentication with Physical Identifiers Through Broadcast Channel Measurements
一个基本模型的生物特征或物理标识符的密钥协议扩展到包括通过一般的广播信道（BC）的隐藏源的测量。强保密性，最大的密钥速率，最小的隐私泄漏和数据库存储率的内界。内界被证明是紧的物理退化和噪声较小的BC。
2020-03-04 cs.CR cs.IT cs.MM
Smart Channel State Information Pre-processing for Joint Authentication and Secret Key Distillation
虽然关于基于RF指纹识别的认证和密钥提取的文献很多，但这两个主题通常被分开研究。在本文中，从观察无线信道是一个复合的，确定性/随机过程，我们提出了一个功率域分解，允许同时执行这两项任务。我们设计了智能预处理方案，将信道状态信息（CSI）观测向量分解为“可预测”和“不可预测”的组件。前者，主要是由于大规模衰落，可用于通过RF指纹节点认证。后者，主要是由于小尺度衰落，可以用于语义安全的密钥生成（SKG）。为了进行分解，我们提出：（i）指纹“可分性”标准，通过最大化的经验指纹措施之间的总变化距离表示;（ii）在不同的用户收集的观察的统计独立性度量，通过归一化版本的$d$维希尔伯特施密特独立性标准（dHSIC）检验统计量表示。我们提出了两个明确的实现，使用主成分分析（PCA）和内核PCA和黑盒，无监督学习，使用自动编码器。我们对合成和真实CSI数据集的实验表明，RF指纹识别和SKG的结合，以及明确的安全保证，在未来几代无线中是切实可行的。
2022-06-01 cs.CR cs.IT eess.SP
Quantum authentication with key recycling
我们证明了[Barnum等人，FOCS 2002]可用于构造安全的量子信道，并且如果消息被成功认证，则另外回收所有的秘密密钥，并且如果检测到篡改，则回收部分密钥。我们给出了一个完整的安全性证明，构造的安全信道只给不安全的噪声信道和一个共享的秘密密钥。我们还证明了回收的密钥位的数量对于这类协议是最优的，即，存在一种对抗策略来获得所有非再循环比特。以前的工作回收较少的密钥，只给出了部分的安全性证明，因为他们没有考虑所有可能的干扰（环境），可以用来区分从理想的安全量子信道和秘密密钥资源的真实设置。
2017-03-29 cs.CR cs.IT math.IT
On the Effective Capacity of an Underwater Acoustic Channel under Impersonation Attack
研究了认证对水声信道有效容量的影响。具体而言，UWA信道受到存在于合法节点对（Alice和Bob）附近的恶意节点（Eve）的冒充攻击; Eve试图通过使Bob相信她确实是Alice来将其恶意数据注入系统。为了阻止Eve的冒充攻击，Bob利用发送节点的距离作为特征/指纹，在物理层执行基于特征的认证。由于在Bob处的认证，由于在发送节点（Alice或Eve）处缺乏信道知识，并且由于基于阈值的解码误差模型，所考虑的系统的相关动态可以由马尔可夫链（MC）建模。因此，我们计算状态转移概率的MC，和时刻生成函数的服务过程对应于每个状态。这使我们能够得到一个封闭形式的表达EC的认证参数。此外，我们计算的最佳传输速率（在爱丽丝）通过梯度下降（GD）技术和人工神经网络（ANN）的方法。仿真结果表明，在严格的认证约束（即，更多的假警报和更多的传输由夏娃）。仿真结果还表明，（最佳传输速率）性能的人工神经网络技术是相当接近的GD方法。
2020-02-12 cs.CR cs.IT eess.SP
Comparison of Statistical and Machine Learning Techniques for Physical Layer Authentication
Università Politecnica delle Marche（马尔凯理工大学）
在本文中，我们考虑在物理层的认证，其中的认证的目的是区分一个合法的恳求者从攻击者的一组并行的无线信道，这是受时变衰落的特性的基础上。此外，攻击者的信道与请求者的信道具有空间相关性。在这种情况下，我们评估和比较不同的方法在不同的信道条件下实现的性能。我们首先考虑使用两种不同的统计决策方法，我们证明，使用大量的参考（在信道估计的形式）受不同程度的时变衰落是没有好处的，从安全的角度来看。然后，我们考虑基于机器学习的分类方法。为了面对最坏的情况下，在训练过程中没有伪造的消息提供的一个训练器，我们考虑一类分类器。相反，当训练集包括一些伪造的消息时，我们采用更传统的二进制分类器，考虑这些消息是否被标记的情况。对于后一种情况，我们利用聚类算法来标记训练集。最近邻（NN）和支持向量机（SVM）分类技术的性能进行了评估。通过数值例子，我们表明，在相同的虚警概率下，一类分类（OCC）算法实现了最低的漏检概率时，一个小的空间相关性存在于主通道和对手的，而统计方法是有利的，当两个通道之间的空间相关性是大的。
2020-11-10 cs.CR cs.IT cs.LG
Error correction, authentication, and false acceptance, probabilities for communication over noisy quantum channels: converse upper bounds on the bit transmission rate
本文针对噪声量子信道上的经典比特码字通信，推导出比特传输速率的严格上界，该上界依赖于字母表大小和剪枝过程，有助于分类协议悖论并构造抗噪纠错码，同时实现纠错最大化与误接受最小化。
2026-09-15 cs.IT math.IT math.PR
Keyless authentication in the presence of a simultaneously transmitting adversary
如果Alice必须通过与敌对的Eve共享的信道与Bob通信，那么Bob必须能够验证消息的真实性。特别是，我们考虑的模型，其中爱丽丝和夏娃共享一个离散的无记忆多址接入信道与鲍勃，从而允许同时传输从爱丽丝和夏娃。通过传统的随机编码参数，我们证明了一个内界的速率，爱丽丝可以传输，同时仍然授予鲍勃的能力进行身份验证。此外，尽管Alice和Bob缺少预共享密钥，并且允许Eve事先知道Alice和Bob共享的码本以及Alice发送的消息，但这是可以实现的。
2016-09-29 cs.IT math.IT
On Authentication against a Myopic Adversary using Stochastic Codes
本文研究离散任意变化信道上的认证通信，证明容量具有二分性，并给出在信道随机退化时容量为正的充分条件，通过联系独立认证问题实现。
2023-05-12 cs.IT math.IT
On the Commitment Capacity of Unfair Noisy Channels
从密码学的角度来看，噪声信道是一种有价值的资源。它们可以用来交换秘密密钥，也可以用来实现其他密码原语，如提交和不经意传输。为了真正有用，必须在欺骗方对信道特性具有某种程度的控制的情况下考虑噪声信道。Damgård等人（EUROPENTPT 1999）提出了一个更现实的模型，其中允许对手进行这种级别的控制，即所谓的不公平噪声信道，并证明了它们可以用于获得承诺和不经意传输协议。考虑到噪声信道是用于加密目的的宝贵资源，一个重要的问题是确定可以使用它们的最佳速率。离散无记忆信道和高斯信道的承诺容量已经确定。在这项工作中，我们解决的问题，确定不公平的嘈杂渠道的承诺能力。我们计算一个单字母的不公平的嘈杂信道的承诺能力的表征。在对手没有控制信道的情况下（公平的情况下），我们的容量减少到众所周知的离散无记忆二进制对称信道的容量。
2019-05-27 cs.CR cs.IT math.IT
Code-Frequency Block Group Coding for Anti-Spoofing Pilot Authentication in Multi-Antenna OFDM Systems
在多用户正交频分复用（OFD-M）系统中，导频定位器可以通过使用与合法节点相同的公知导频音来瘫痪信道估计。这导致导频认证（PA）的问题。为了解决这个问题，我们提出了一种基于码频块组（CFBG）编码的两用户多天线OFDM系统的PA机制。在此，多用户导频信息在被独立随机化以避免被欺骗之后，被转换为码频域上的子载波块组的激活模式。利用CFBG编码理论和信道特性，这些模式在无线传输环境中虽然相互重叠、相互干扰，但仍能被高精度地分离出来，并被识别为原始导频。特别地，我们通过两个步骤开发CFBG代码，即，1)设计了一种有序信号检测技术，用于识别每个子载波块上共存信号的个数，并利用检测到的个数对每个子载波块进行编码; 2）利用k维拉丁超立方体构造零误丢弃（ZFD）码和基于块检测（BD）码，并将这两种码集成到CFBG码中。该码可以带来期望的导频分离错误概率（SEP），该SEP与占用的子载波和天线的数量成反比，具有k次幂。为了将该码应用于PA，提出了一种导频传送、分离和识别的方案。在此基础上，提出了一种联合信道估计和识别机制，在不占用额外资源的情况下实现高精度的信道恢复，同时增强PA。仿真结果验证了该机制的有效性。
2018-01-23 cs.CR cs.IT eess.SP
The Capacity of the Noisy Torn Paper Channel and the Noisy Shuffling Channel
Washington University in St Louis（华盛顿大学）
该研究确定了噪声撕纸信道的容量上界并解决了相关猜想，同时确定了噪声洗牌信道的容量并解决了其开放问题。
2026-10-15 cs.IT math.IT
Physical Layer Security: Authentication, Integrity and Confidentiality
物理层安全（PLS）的目标是利用物理层的属性，包括无线通信介质和收发器硬件，以实现安全通信的关键方面。具体地，PLS可以用于提供i）节点认证，ii）消息认证，以及iii）消息机密性。与所有基于计算安全性的相应经典密码方法不同，PLS的附加优势在于它基于信息理论安全性，其中假设对手的计算能力没有限制，因此本质上是量子抵抗的。在这次调查中，我们回顾了PLS的上述基本方面，从节点认证，移动到信息完整性的信息理论表征，最后，讨论消息的机密性，无论是在秘密密钥生成从共享的随机性和从窃听通道的角度来看。本次审查的目的是提供一个全面的路线图，作者和其他贡献者的重要相关结果，并讨论开放的问题，PLS在第六代系统的适用性。
2020-01-20 cs.IT math.IT
Securing the IEEE 802.16 OFDM WiMAX PHYSICAL AND MAC Layer Using STBC Coding and Encryption
本文提出了一种基于正交频分复用（OFDM）和空时分组码（STBC）模型的IEEE 802.16 WiMAX物理层和MAC层安全模型设计。通常，它使用空时分组编码（STBC）、链路加密和消息认证码（MAC）技术来解决物理和MAC层安全问题。该模型符合多输入单输出（MISO）衰落信道，它模拟了多用户环境中的两个或多个发射机和一个接收机。假设两个衰落链路参数相同。与接收信号组合的每个链路的信道估计基于里德所罗门卷积编码（RS-CC）算法，其作为空时分集组合器块的结果而发生。此外，该模型还探索了在前向纠错（FEC）模式下采用加密算法和消息认证码（MAC）后，利用通信块来测量和显示比特出错率。信道SNR和速率ID估计被应用。最终结果显示身份验证以及对接收到的最终信息或数据的里德-所罗门解码。
2013-09-19 cs.CR cs.IT cs.NI
Simulating Noisy Channel Interaction
我们表明，$T$轮的相互作用在二进制对称信道$BSC_{1/2-ε}$反馈可以模拟与$O(ε^2 T)$轮的相互作用在一个无噪声的信道。我们还介绍了一个更一般的“能源成本”模型的相互作用在嘈杂的通道。我们表明，能源成本是等同于外部信息的复杂性，这意味着我们的模拟结果是不太可能结转到能源的复杂性。我们的主要技术创新是从模拟噪声信道到模拟稍微少噪声信道的自还原，这可能在交互式压缩领域有其他应用。
2014-09-15 cs.IT math.IT
The Capacity of Less Noisy Cognitive Interference Channels
具有两对发射机-接收机的认知干扰信道（CIC）的基本限制已经被探索了几年。本文研究了离散无记忆认知干扰信道（DM-CIC），在该信道中，认知发射机非因果地知道主发射机的消息。这个信道的容量一般不知道;它只在某些特殊情况下是已知的。受低噪声广播信道（BC）概念的启发，本文提出了低噪声认知干扰信道的概念。与BC不同，由于认知信道的固有不对称性，两个不同的低噪声信道是可区分的;这些被称为初级低噪声信道和认知低噪声信道。我们推导出后一种情况下的容量区域，通过引入内部和外部的DM-CIC的能力的界限，并表明这些界限相吻合的认知少噪声信道。在建立容量域的基础上，证明了叠加编码是最优的编码技术。
2012-10-07 cs.IT math.IT
The capacity region of a class of broadcast channels with a sequence of less noisy receivers
当k >= 3时，由位于噪声较小序列中的k个接收器组成的广播信道的容量区域是一个开放问题。我们在k=3的情况下解决这个问题。我们证明了叠加编码是最佳的一类广播信道的序列噪声较小的接收器。不
2010-04-23 cs.IT math.IT
MIMO Z-Interference Channels: Capacity Under Strong and Noisy Interference
针对多输入多输出高斯Z干扰信道，分别建立了强干扰和对齐强干扰情况下的信道容量域。这种信道的总速率容量是在噪声干扰下建立的。这些结果推广了标量高斯Z干扰信道的已知结果。
2009-11-24 cs.IT math.IT
The Information Flow and Capacity of Channels with Noisy Feedback
在本文中，我们考虑了一些长期存在的问题，在通信系统中访问噪声反馈。我们引入了一个新的概念，剩余有向信息，以捕获有效的信息流（即互信息之间的消息和信道输出）在前向信道。根据这个新的概念，我们调查离散无记忆信道（DMC）与噪声反馈，并证明了噪声反馈能力是无法实现的，通过使用任何典型的闭环编码器（非平凡的反馈信息产生信道输入）。然后，我们表明，剩余的有向信息可以用来表征信道的容量与噪声反馈。最后，我们提供了有噪反馈能力的可计算界限，其特征在于因果条件定向信息。
2011-12-02 cs.IT math.IT
Any Positive Feedback Rate Increases the Capacity of Strictly Less-Noisy Broadcast Channels
我们提出了两种编码方案的离散无记忆广播信道（DMBC）的速率限制的反馈，只有一个接收机。对于任何正反馈率和严格的低噪声DMBC类，我们的计划严格提高了无反馈容量区域。
2013-07-21 cs.IT math.IT
Capacity Results for the Noisy Shuffling Channel
受基于DNA的存储的启发，我们研究了噪声洗牌信道，它可以被看作是一个标准的噪声信道（如BSC）和洗牌信道的级联，它将数据块分成小块并对其进行洗牌。该通道通过捕获其两个关键方面来模拟DNA存储系统：（1）数据被写入以无序方式存储的许多短DNA分子上，以及（2）分子在合成，测序和存储期间被噪声破坏。对于BSC-洗牌信道，我们的能力的特点，正是（一个大的参数集），并表明，一个简单的基于索引的编码方案是最佳的。
2019-02-27 cs.IT math.IT
Approximation-based Threshold Optimization from Single Antenna to Massive SIMO Authentication
在无线传感器网络中，收集来自各种传感器的数据以估计过程系统的系统状态。然而，对手的目标是扭曲系统状态估计，为此他们可能会渗透传感器或在环境中放置额外的设备。为了验证接收到的过程值，可以联合评估来自不同传感器的测量的完整性和来自每个传感器的通道测量的时间完整性。为此，我们设计了一个安全协议，其中使用卡尔曼滤波器来预测系统状态和信道状态值，并通过假设检验来验证接收到的数据。我们从理论上分析的对抗成功概率和可靠性率在假设检验中获得两种方式，卡方近似和高斯近似的基础上。这两个近似分别对小数据向量和大数据向量是精确的。高斯近似适用于分析大规模单输入多输出（SIMO）设置。为了获得额外的见解，近似进一步适应的情况下，发生在大规模SIMO衰落信道的信道硬化。由于攻击者总是寻找系统的最薄弱点，因此需要一个时间常数安全级别。为了提供这样的服务，近似值被用来提出用于假设检验的时变阈值，其近似地达到恒定的安全级别。数值结果表明，一个恒定的安全级别只能通过一个时变的阈值选择，而一个恒定的阈值导致时变的安全级别。
2022-08-11 cs.IT eess.SP math.IT
Coding Theorems for Noisy Permutation Channels
在本文中，我们正式定义和分析的噪声置换信道类。噪声置换信道模型构成了一个标准的离散无记忆信道（DMC），随后是一个独立的随机置换，重新排序的DMC的输出码字。虽然这个模型的编码理论方面已被广泛研究，特别是在网络设置中的数据包进行换位的可靠通信的上下文中，和密切相关的基于DNA的存储系统的模型最近也进行了分析，我们发起了一个信息理论研究这个模型通过定义一个适当的概念，嘈杂的置换信道容量。具体来说，在可扩展性方面，我们证明了一个下界的噪声置换信道容量的任何DMC的随机矩阵的秩的DMC。在相反的方面，我们建立了两个上界的噪声置换信道容量的任何DMC的随机矩阵是严格正的（条目明智的）。总之，这些界限产生编码定理，其特征在于每一个严格的积极的和“满秩”DMC的噪声置换信道容量，和我们的可扩展性证明产生一个概念上简单，计算效率高，并实现这种DMC的编码方案的容量。此外，我们还证明了输出退化前序之间的关系，在信道和噪声置换信道容量。事实上，我们的逆边界之一的证明利用了一个退化的结果，该结果为任何DMC构造对称信道，使得DMC是对称信道的退化版本。最后，我们举例说明了一些特殊情况下的二进制对称通道和（一般）擦除通道。有些令人惊讶的是，我们的研究结果表明，噪声置换信道容量通常是相当不可知的参数定义的DMC。
2020-07-15 cs.IT math.IT math.ST
Degradable channels, less noisy channels, and quantum statistical morphisms: an equivalence relation
根据最近关于量子信道统计比较的结果，重新考虑了通信信道之间的两个偏序，即“可降解为”和“噪声小于”。虽然我们的分析涵盖了一次经典和量子信道，我们也提供了一个单独的治疗经典的噪声信道，并显示如何，在这种情况下，一个替代的自包含的证明可以构建，其自身的特殊优点，相对于一般的结果。
2016-11-30 cs.IT math.IT math.ST
Comparison of Noisy Channels and Reverse Data-Processing Theorems
本文从统计判决理论的观点考虑了带噪信道的比较问题。各种排序进行了讨论，所有正式的想法，一个通道是“更好”比另一个信息传输。主要结果是一个等价关系，证明了经典信道，量子信道与经典编码，量子信道与量子编码。
2018-03-08 cs.IT math.IT math.ST
