Robust Beamforming for Secrecy Rate in Cooperative Cognitive Radio Multicast Communications
在本文中,我们提出了一种合作的方法来提高认知无线电多播通信的主系统和次系统的安全性。在它们接入许可给主用户的频谱期间,次未许可用户通过向窃听者发送干扰噪声来帮助主系统加强安全性,同时保护它们自己免受窃听。这项工作的主要目标是最大化的保密率的辅助系统,同时坚持所有个人的主用户的保密率的约束。在被动窃听者和不完善的信道状态信息的情况下,在收发器,感兴趣的效用函数是非凹的,涉及的约束是非凸的,因此,最优解是麻烦的。为了解决这个问题,我们提出了一个迭代算法,以达到所考虑的问题的局部最优。所提出的迭代算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解决方案。
2017-03-01 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of a MIMO Gaussian Wiretap Channel with a Cooperative Jammer
本文研究了一个具有信源、合法接收者、窃听者和外部助手的助手辅助高斯窃听信道的保密容量,其中每个终端都配备有多个天线。在这种情况下,确定的保密能力通常需要解决一个非凸的保密率最大化(SRM)的问题。为了解决这个问题,我们首先将原来的SRM问题转化为一系列凸子问题。对于单天线合法接收机的特殊情况,我们通过凸优化和一维搜索相结合的方法得到了保密容量,而对于多天线合法接收机的一般情况,我们提出了一种迭代求解方法.为了更深入地了解如何帮助辅助高斯窃听信道的保密能力的行为,我们研究了可实现的安全自由度(s.d.o.f.)并获得最大可实现的S.D.O.F.以封闭的形式。我们还推导出一个封闭形式的解决方案,以达到最大的S.D.O.F.的原始SRM问题。数值结果表明了所提出方案的有效性。
2015-09-15 cs.IT math.IT
Cooperative Resolvability and Secrecy in the Cribbing Multiple-Access Channel
我们研究了离散无记忆多址信道的可分辨性,即,在输入处所需的随机性的量的表征以近似地产生所选择的I.I. D。根据KL发散度进行输出分配。当一个编码器cribs(i)其他编码器的输入;或其他编码器的输出,(ii)非因果关系,(iii)因果关系,或(iv)严格因果关系时,我们分析可分辨率。对于场景(i)-(iii),我们精确地表征信道可分辨区域。对于(iv),我们提供了信道可解析区域的内部和外部边界;我们可实现性结果的关键是使用块马尔可夫编码方案来处理严格的因果关系约束,其中块之间的依赖关系被适当隐藏。最后,我们利用信道可解析性的结果,推导出可实现的保密率区域的强保密约束下的每一个剽窃的情况。
2018-11-28 cs.IT math.IT
Cooperative Secret Communication with Artificial Noise in Symmetric Interference Channel
我们考虑对称高斯干扰信道中,两个用户试图提高他们的保密率在一个合作的方式。人工噪声与有用的信息一起引入。我们推导了两种最佳点,最大最小点和单用户点的功率控制和人工噪声参数。结果表明,功率约束存在一个临界值$P_c$,低于该临界值时,最大最小点是保密率域上的最优点,高于该临界值时,单用户点间的分时可以获得更大的保密率对.它还表明,人工噪声可以帮助扩大保密率区域,特别是在单用户点。
2010-08-16 cs.IT math.IT
Wireless Powered Cooperative Jamming for Secrecy Multi-AF Relaying Networks
本文研究了一组无线能量收集(WEH)启用放大转发(AF)中继执行合作干扰(CJ)和中继的帮助下的保密传输。网络中的源节点在第一阶段中与采用功率分配(PS)接收器的每个中继器进行同时无线信息和功率传输(SWIPT);每个中继器进一步划分其收获的功率以用于转发接收到的信号并在第二传输阶段中生成用于干扰窃听者的人工噪声(AN)。在集中的情况下,与全球信道状态信息(CSI),我们提供了封闭形式的表达式的最佳和/或次优AF中继波束成形向量,以最大限度地提高可实现的保密率的中继的个人功率约束,使用半定松弛(SDR),这被证明是紧的技术。一个完全分布式的算法,仅利用本地CSI在每个中继也提出了作为一个性能基准。仿真结果验证了所提出的多AF中继与CJ比其他次优设计的有效性。
2015-11-11 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis for Cooperative NOMA Systems with Relay Selection Scheme
研究了Nakagami- $m$衰落信道下多中继辅助非正交多址接入(NOMA)网络的保密中断性能。利用两个时隙从基站向目的地发送信号。在第一个时隙,基站通过消息映射策略将两个用户的叠加信号广播给所有解码转发中继。然后,选择的中继通过功率域NOMA技术向两个用户发送叠加信号。三种中继选择(RS)方案,即,提出了最优单中继选择(OSRS)方案、两步单中继选择(TSRS)方案和最优双中继选择(ODRS)方案,并分析了保密中断性能。作为一个基准,我们还研究了保密中断性能的NOMA系统与传统的多中继合并(TMRC)计划,其中所有的中继,成功地解码信号从源转发信号到NOMA用户具有相同的功率。考虑到两个NOMA用户的保密容量之间的相关性和不同的保密要求,推导了所提出的OSRS、TSRS和ODRS方案以及TMRC方案的安全中断概率(SOP)的封闭表达式,并通过仿真进行了验证。为了得到更多的见解,我们还推导出封闭形式的表达式的渐近SOP的所有计划与固定和动态的功率分配。此外,还得到了合作NOMA系统的保密分集阶。结果表明,与TMRC方案相比,我们提出的方案可以显著提高保密性能,并且所有采用固定功率分配的RS方案都获得了零SDO,而采用动态功率分配的OSRS方案获得了与TMRC相同的SDO。
2019-09-01 cs.IT math.IT
A Reputation-based Stackelberg Game Model to Enhance Secrecy Rate in Spectrum Leasing to Selfish IoT Devices
研究了向未授权物联网(IoT)设备的协作频谱租赁问题,以考虑这些设备的潜在自私行为。提出了一种用于频谱租赁的分布式博弈论框架,其中授权用户可以自愿将其频谱接入的一部分出租给未授权的IoT设备,并且作为回报,IoT设备提供合作服务,首先通过添加故意干扰来增强授权用户的信息保密性以保护他们免受潜在的窃听者的攻击,其次通过合作中继来提高通信质量。使用基于信誉的机制来监控潜在自私IoT设备的协作行为,以使主要用户仅与可靠的IoT设备进行交互。仿真结果表明,使用所提出的基于信誉的方法,通过减少来自自私的物联网设备的攻击的可能性,提高了主用户的保密率。因此,该模型可以为移动物联网设备的频谱租赁提供实用的解决方案,同时确保频谱所有者所需的通信质量和信息保密性。
2018-02-16 cs.IT math.IT
Secrecy Outage and Diversity Analysis of Multiple Cooperative Source-Destination Pairs
我们研究的物理层安全的多个源-目的地(SD)对共存的无线网络中面对窃听者,窃听者打算窃听的SD对发送的信号。为了保护无线传输免受窃听,我们提出了一个合作框架依赖于两个阶段。具体地,在第一阶段开始时,选择SD对以使用适当设计的方案来访问总的分配频谱。在第一阶段期间,其他源节点(SN)依靠正交方式同时向上述SD对的SN发送它们的数据。然后,在第二阶段中,所选择的SD对的SN将包含其自己的消息和其他SN的消息的数据分组发送到其专用的目的地节点(DN),该目的地节点继而将经由核心网络将所有其他DN的数据转发到应用中心。我们设想一个特定的SD对选择方案,称为发射天线选择辅助源-目的地对选择(TAS-SDPS)。我们推导出的TAS-SDPS的保密中断概率(SOP)的表达式,以及传统的循环源-目的地对选择(RSDPS)和非合作(非合作)计划进行比较。此外,我们进行了保密分集增益在高主窃听比(MER)区域的分析,表明TAS-SDPS方案是能够实现最大可达到的保密分集阶数。
2019-07-30 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity in Large Cooperative Networks in Presence of Eavesdroppers with Unknown Locations
在本文中,一个扩展的大型无线网络下的保密约束。与使用理想化假设的作品相比,窃听者位置未知的更现实的网络情况进行了研究:合法用户只知道自己的信道状态信息(CSI),而不是窃听者CSI。此外,网络进行了分析,考虑到衰落和路径损耗的影响。在此基础上,提出了一种功率有效的协作方案,命名为\emph{stochastic virtual beamforming}。应用该方案,只要合法用户的密度趋于无穷大,就可以获得任意中断水平的无界安全速率。此外,通过使合法用户的密度趋于无穷大,窃听者的可容忍密度也将变得无限大。
2016-04-17 cs.CR cs.IT math.IT
The Gaussian multiple access wire-tap channel: wireless secrecy and cooperative jamming
我们考虑一般高斯多址有线抽头信道(GGMAC-WT)。在这种情况下,多个用户在存在智能且知情的窃听者的情况下与预期接收器通信。我们定义了两个合适的保密措施,称为个人和集体,以反映在这个多路访问环境的系统的信心。我们确定可实现的速率,使得可以保持一定程度的保密性,使用高斯码本。我们还发现外边界的情况下,当窃听者收到的预期接收器的信号的降级版本。在退化的情况下,高斯码字,以实现集体约束的总和容量。此外,TDMA方案也实现了两组约束的总和容量。数值结果表明,新的速率区域,并与高斯多址接入信道(GMAC)的容量区域没有保密约束。然后,我们发现的秘密和速率最大化的发射机的功率分配,并表明,合作干扰方案可以用来提高可实现的速率在这种情况下。
2007-02-09 cs.CR cs.IT math.IT
UAV-Enabled Cooperative Jamming for Improving Secrecy of Ground Wiretap Channel
该文提出了一种新的无人机移动干扰方案,以提高地面窃听信道的保密率。具体地,采用UAV来发射干扰信号以对抗窃听。这种移动干扰方案特别有吸引力,因为支持UAV的干扰机可以飞近窃听者,并通过利用UAV的移动性来机会性地干扰窃听者。我们的目标是最大限度地提高平均保密率,通过联合优化无人机的轨迹和干扰功率在给定的飞行时间。为了使问题更容易处理,我们驱动一个封闭形式的下界可实现的保密率,基于此无人机的轨迹和发射功率交替优化的高效迭代算法,采用块坐标下降和连续凸优化技术。仿真结果表明,所提出的联合设计可以显着提高所考虑的窃听系统的保密率相比,基准计划。
2018-10-13 cs.IT math.DS math.IT
On the Achievable Secrecy Diversity of Cooperative Networks with Untrusted Relays
协作中继经常被部署以增强通信可靠性(即,分集阶数)以及因此端到端可达到的速率。然而,当中继不受信任时,这引起了几个安全问题,因为它们可能访问中继的消息。研究了具有不可信中继的协作网络的可达保密分集阶数。特别是,我们考虑一个网络与N天线发射机(爱丽丝),K单天线中继,和一个单天线的目的地(鲍勃)。我们考虑的一般情况是N和K之间没有关系,因此K可以大于N。假设Alice和Bob彼此远离,并且所有通信都通过中继完成,即,没有直接联系。提供安全的通信,同时提高多样性秩序已被证明是非常具有挑战性的。事实上,它已被证明在文献中,所采用的系统模型的最大可实现的保密分集阶数是一个(当使用人工噪声干扰)。在本文中,我们采用了一种非线性干扰对齐方案,我们最近提出的传输信号从爱丽丝到鲍勃。我们从可实现的保密率和保密多样性阶数方面分析了该方案。假设高斯输入,我们推导出一个明确的表达可实现的保密率和分析表明,一个秘密的多样性秩序最多min(N,K)-1,可以实现使用所提出的技术。我们提供了几个数值例子来验证所获得的分析结果,并证明了所提出的技术的优越性,其同行存在于文献中。
2017-01-12 cs.CR cs.IT math.IT
Distributed UAV-enabled zero-forcing cooperative jamming scheme for safeguarding future wireless networks
在这项工作中,我们调查的影响,两个合作的无人机(UAV)为基础的干扰机的保密性能的地面无线网络中存在的窃听。为此,我们调查的秘密区域相关的指标,干扰覆盖和干扰效率。此外,我们提出了一种混合度量,所谓的加权秘密覆盖(WSC)和虚拟分布式多输入多输出(MIMO)为基础的迫零预编码方案,以避免干扰的影响,合法的接收机。为了评估这些指标,我们推导出一个封闭形式的基于位置的度量,保密性的改善。数学推导和仿真比较表明,所提出的迫零方案提高了WSC的保密性能,为提高干扰效率提供了条件。它们还显示了合法发射机周围固定轨道上无人机的定位趋势以及最佳保密的功率分配趋势。
2021-09-28 cs.IT eess.SP math.IT
On Optimizing the Secrecy Performance of RIS-Assisted Cooperative Networks
采用可重构智能表面(RIS)正在成为一个改变游戏规则的候选人,这要归功于它们在提高功率效率和支持未来无线通信系统的普及方面的独特能力。传统上,无线网络设计局限于通信端点,即,发送器和接收器。在一般情况下,我们利用强加的信道状态知识来操纵发送的信号,并提高在接收机的检测质量。在RISs的帮助下,在某种程度上,传播信道已经成为设计问题的一部分。在本文中,我们考虑了一个单输入单输出的合作网络,并研究了使用RIS在增强系统的物理层安全性的效果。具体来说,我们制定了一个优化问题,研究的RIS在提高系统保密性的有效性,通过引入一个加权变量的保密能力定义。数值模拟显示的设计权衡,并提出的优越性的RIS辅助网络在传统的系统的保密性能。
2020-10-12 cs.IT eess.SP math.IT
Security Concerns in Minimum Storage Cooperative Regenerating Codes
在这里,我们重新审视的问题,探索的保密能力的最小存储合作再生(MSCR)代码下的$\{l_1,l_2\}$窃听模型,窃听者可以观察到的数据存储在$l_1$节点和修复下载的一个额外的$l_2$节点。与仅支持单个节点修复的最小存储再生(MSR)码相比,MSCR码允许多个故障节点的高效同时修复,称为\emph{repair group}。然而,从一个辅助节点发送到另一个故障节点的修复数据可能会随着不同的修复组或辅助节点的集合而变化,这将不可避免地泄漏更多的数据信息给窃听者,甚至使存储系统无法保持任何数据保密性。在本文中,我们介绍和研究一类特殊的MSCR码,称为“\emph{stable}“MSCR码,从任何一个帮助节点到任何一个故障节点的修复数据被要求是独立的修复组或帮助节点的集合。我们的主要贡献包括:1.证明了现有的两种MSCR码本质上是不稳定的,因此具有较差的保密能力,2。将一个现有的MSCR码转换为一个稳定的MSCR码,与原始MSCR码相比,该MSCR码提供了更好的保密能力。利用信息论分析方法研究了稳定MSCR码在特定情况下的保密能力。
2016-08-17 cs.IT math.IT
Outage Constrained Secrecy Rate Maximization Using Cooperative Jamming
我们考虑一个高斯MISO窃听信道,其中一个多天线源与一个单天线目的地在一个单天线窃听者的存在。通信是由多天线助手协助,充当干扰窃听者。每个辅助器独立地将位于信道的零空间中的噪声发送到目的地,因此不对目的地产生干扰。假设窃听者信道的不确定性,我们推导出源信号的最佳协方差矩阵,使保密率最大化的中断概率和功率约束。假设窃听信道服从零均值高斯模型,且协方差已知,推导了系统中断概率的封闭形式。仿真结果支持的分析。
2012-09-18 cs.CR cs.IT math.IT
The General Gaussian Multiple Access and Two-Way Wire-Tap Channels: Achievable Rates and Cooperative Jamming
考虑了一般高斯多址有线抽头信道(GGMAC-WT)和高斯双向有线抽头信道(GTW-WT)。在GGMAC-WT中,多个用户在存在通过另一个GMAC接收其信号的窃听者的情况下与预期接收器通信。在GTW-WT中,两个用户通过共同的高斯信道相互通信,窃听者通过GMAC进行监听。定义了适合于这种多终端环境的保密措施,并为两个信道找到了可实现的保密率区域。对于这两种情况下,最大化可实现的保密和速率的功率分配确定。可以看出,最优策略可以阻止某些终端的传输,以保持系统的保密性。受此启发,提出了一种新的方案,\ital{cooperative jamming},其中用户谁被阻止发送根据保密和速率最大化功率分配策略“干扰”窃听者,从而帮助其余的用户。该方案提高了可实现的保密和速率。总体而言,我们的研究结果表明,在多址接入的情况下,用户可以互相帮助,共同实现积极的保密率。换句话说,用户之间的合作对于实现系统的保密性是非常宝贵的。
2008-01-25 cs.CR cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate Region for the Interference Channel
本文研究了具有安全约束的干扰信道。假设在两用户干扰信道中存在外部窃听者,其中网络用户希望从外部窃听者保护他们的消息。该系统模型允许用户合作添加随机性的信道,以降低外部窃听者的观察,合作binning和信道前缀计划提出了这个系统模型。该方案允许用户以两种方式向信道添加随机性:1)用户合作设计合并码本,以及2)用户合作利用信道前缀技术。作为示例,在高斯情况下利用信道前缀技术来发送由装仓码字和独立生成的噪声样本组成的叠加信号。与单用户场景相比,从协作分箱和信道前缀方案获得的增益揭示了干扰在增加网络安全性方面的积极作用。值得注意的是,可以利用干扰来合作地向网络中添加随机性,以增强安全性。
2009-05-01 cs.IT math.IT
Secrecy in the 2-User Symmetric Deterministic Interference Channel with Transmitter Cooperation
本文针对2用户对称线性确定性干扰信道,提出了一种新的可实现方案,该方案具有有限速率发射机协作和接收机处的完美保密约束。所提出的可实现的方案包括干扰消除、中继其他用户的数据比特、分时和随机比特的传输的组合,这取决于协作链路的速率以及信号和干扰的相对强度。结果表明,例如,所提出的方案实现了相同的速率的容量没有保密约束,在弱干扰制度的初始部分。此外,在非常高的干扰状态下,与共享数据比特相比,通过协作链路共享随机比特可以实现更高的保密率。结果突出了有限的发射机合作,以促进安全的通信2用户干扰信道的重要性。
2013-04-03 cs.IT math.IT
Feedback-Based Collaborative Secrecy Encoding over Binary Symmetric Channels
在本文中,我们提出了一个反馈方案传输秘密消息之间的两个合法的当事人,在窃听通信链路。相对于Wyner的传统编码方案\cite{wyner1},我们的基于反馈的编码往往会产生更大的速率模糊区域和可实现的保密率。更重要的是,通过利用反馈信道中固有的信道随机性,我们的方案实现了严格的正保密率,即使窃听者的信道比合法接收器的信道噪声小。所有通道都被建模为二进制和对称(BSC)。我们证明了我们的基于反馈的编码方法的多功能性,通过使用它在三个不同的配置:独立的配置,混合配置(当它与怀纳的计划\cite{wyner1}),和反向配置。根据不同的信道条件,显着改善Wyner的保密能力,可以观察到在所有配置。
2009-09-28 cs.CR cs.IT math.IT
Wireless Powered Cooperative Jamming for Secure OFDM System
本文研究了正交频分复用(OFDM)系统中的保密通信,其中源在潜在窃听者存在的情况下向目的地发送机密信息。为了提高系统的保密率,我们采用了无线供电的协同干扰,协同干扰机工作在两个时隙的捕获然后干扰协议。在第一个时隙中,源发送专用能量信号来为干扰器供电;在第二个时隙中,干扰器使用收集的能量来干扰窃听者,以保护从源到目的地的同步保密通信。特别是,我们考虑两种类型的接收器在目的地,即类型I和类型II接收器,它们不具有和具有消除(先验已知的)干扰信号的能力,分别。对于这两种类型的接收机,我们最大限度地提高保密率在目的地通过联合优化的发射功率分配在源和干扰子载波,以及两个时隙之间的时间分配。首先,我们通过拉格朗日对偶方法,这是一个高的实现复杂度的全局最优解这个问题。接下来,为了平衡算法复杂度和性能之间的权衡,我们分别提出了基于最小化最大化和启发式连续优化的替代低复杂度解决方案。仿真结果表明,所提出的方法显着提高保密率相比,没有联合功率和时间分配的基准计划。
2017-07-24 cs.IT math.IT
Outage Performance in Secure Cooperative NOMA
在NOMA系统中实现合作是提高其性能的一种有前途的方法。本文研究了一个安全NOMA系统中的合作问题,其中合法用户均匀分布在网络中,窃听者服从齐次Poisson点过程分布。我们认为合作NOMA计划(两个用户配对为强和弱用户)在两个阶段:1)直接传输阶段,其中基站广播的消息的叠加,2)合作阶段,其中强用户作为中继,以帮助转发弱用户的消息。我们研究了两种情况下的秘密中断性能:(i)强用户的安全性,(ii)两个用户的安全性,得到保证。在第一种情况下,我们推导出精确的保密中断概率的系统的功率分配系数的某些区域和保密中断概率的下界推导出其他区域。在第二种情况下,强用户是一个中继或一个友好的干扰机(以及中继),其中的保密中断概率的上限推导出在高信号噪声比制度。对于这两种情况,在两个用户配对NOMA系统中的合作需要利用两个随机用户之间的距离的联合分布。数值结果表明,安全合作NOMA的合作功率的范围相比,安全非合作NOMA系统的优越性。
2019-03-13 cs.IT math.IT
Closed-Form Expressions for Relay Selection with Secrecy Constraints
一个机会中继选择的基础上瞬时知识的信道被认为是增加对窃听者的安全性。推导了协作网络采用解码转发(DF)和放大转发(AF)策略时的平均保密率和中断概率的封闭表达式。这些技术证明了分析和仿真结果。
2010-04-08 cs.IT math.IT
Improving Secrecy with Nearly Collinear Main and Wiretap Channels via a Cooperative Jamming Relay
在物理层安全(PHY-安全)中,主信道和窃听信道之间频繁观察到的高度相关性可能会导致严重的保密性损失。本文研究了一个慢衰落的情况下,发射机(爱丽丝)发送一个机密的消息,一个合法的接收机(鲍勃),而一个被动的窃听者(夏娃)试图从其接收到的信号解码的消息。假设Alice配备有多个天线,而Bob和Eve各自具有单个天线(即,MISOSE系统)。在MISOSE系统中,高相关性导致主信道和窃听信道向量几乎共线,这有助于Eve查看和拦截机密信息。不幸的是,在Alice的信号处理技术,如波束成形和人工噪声(AN),是无助的,特别是在极端的情况下,完全共线的主和窃听信道向量。在此背景下,我们首先研究了通过波束成形和AN在Alice处实现的保密中断概率,其中信息承载信号和AN之间具有最优功率分配。在此基础上,提出了一种巧妙的模型,在该模型中引入了协作干扰中继(Relay),有效地减轻了高相关性带来的不利影响。基于该模型,还研究了在Alice处的信息承载信号和在Relay处的AN之间的功率分配,以最大化保密性。最后,为了验证我们提出的方案,进行了数值模拟,结果表明,一个显着的性能增益方面的保密性。
2017-08-15 cs.CR cs.IT math.IT
Link Selection for Secure Cooperative Networks with Buffer-Aided Relaying
研究了两跳协作无线网络中的安全通信问题。在该网络中,利用缓冲区辅助中继将数据从源节点转发到目的节点,而被动窃听者则试图截获源节点和中继节点的数据传输。取决于源的瞬时信道状态信息的可用性,传输机制的两种情况,即,考虑自适应速率传输和固定速率传输。为了提高系统的安全性,新的链路选择策略,提出了这两种情况下选择源到中继,中继到目的地,或没有链路传输的信道质量的基础上。封闭形式的表达式推导出端到端的保密中断概率(SOP),保密中断容量(SOC),和确切的保密吞吐量(EST),分别。此外,我们证明了EST达到最大值的条件,并探讨如何通过优化链路选择参数来最小化SOP和最大化SOC。最后,通过仿真验证了理论性能评估的有效性,并通过大量的数值结果验证了所提出的链路选择策略在两跳协作网络中的安全通信的有效性.
2018-02-19 cs.IT math.IT
Cooperative Rate-Splitting for Secrecy Sum-Rate Enhancement in Multi-antenna Broadcast Channels
在本文中,我们采用协作速率分裂(CRS)技术,以提高多输入单输出(MISO)广播信道(BC)的秘密和速率(SSR),由两个合法用户和一个窃听者,在所有节点上提供完美的信道状态信息(CSI)。对于基于三节点中继信道的CRS,发送端基于速率拆分(RS)将合法用户的消息拆分并编码为公共流和私有流。以最大化SSR为目标,建议CRS策略机会主义地要求中继合法用户转发其解码的公共消息。在传输过程中,窃听者一直默默地窃听。为了确保安全传输,公共消息用于双重目的,既用作期望消息又用作人工噪声(AN),而与传统AN设计相比不消耗额外的发射功率。在考虑总功率约束和物理层(PHY)安全性的前提下,基于顺序凸近似(SCA)算法求解非凸SSR最大化问题,对预编码器和时隙分配进行联合优化。仿真结果表明,该CRS安全传输方案优于现有的多用户线性预编码(MU-LP)和协作非正交多址接入(C-NOMA)策略。因此,CRS是增强多天线BC系统中的PHY安全性的有前景的策略。
2020-06-03 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Transmit Beamforming for Heterogeneous Networks
在本文中,我们开创了异构网络(HetNets)的物理层安全性的研究。我们研究了两层下行链路HetNet中的安全通信,其中包括一个宏蜂窝和几个毫微微蜂窝。每个小区有多个用户,窃听者试图窃听预定的宏小区用户。首先,我们考虑了正交频谱分配策略,以消除同信道干扰,并提出了保密发射波束形成只在宏小区(STB-OM)作为一个部分解决方案,在HetNet安全通信。接下来,我们考虑了一个面向secondary非正交频谱分配策略,并提出了两个合作的机顶盒,它依赖于宏蜂窝基站(MBS)和相邻的毫微微蜂窝基站(FBS)之间的合作。我们的第一个合作机顶盒是在宏蜂窝和毫微微蜂窝(STB-SMF)中顺序操作的机顶盒,其中合作FBS单独设计它们的机顶盒矩阵,然后将它们的性能指标馈送到MBS,用于在宏蜂窝中引导机顶盒。为了提高STB-SMF的性能,我们进一步提出了宏蜂窝和毫微微蜂窝联合设计的机顶盒(STB-JMF),其中所有协作FBS将信道状态信息反馈给MBS以设计联合机顶盒。与传统的STB设想为广播或干扰信道,三个建议的STB方案都需要相对复杂的优化,由于合法用户的QoS约束。为了有效地使用这些STB计划,原来的优化问题重新制定和凸优化技术,如二阶锥规划和半定规划,调用,以获得最优解。数值结果表明,所提出的STB方案是非常有效的提高HetNet的保密率性能。
2015-03-03 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel with Unidirectional Transmitter Cooperation
在这项工作中,单向有限速率发射机合作的作用进行了研究的情况下,2用户Z干扰信道(Z-IC)与保密约束的接收机,同时实现两个相互冲突的目标:减轻干扰和确保保密。首先,在线性确定性模型下研究了该问题。确定性模型的可实现方案使用协作预编码和干扰信号的传输的融合。所提出的计划的最优性建立的确定性模型的所有可能的参数设置使用的外部边界推导出作者在以前的工作。利用从确定性模型中得到的见解,得到了2用户高斯Z-IC的保密容量区域的下界。在这种情况下,可实现的方案除了协同预编码和干扰信号的传输之外还使用随机编码。的安全和广义自由度(GDOF)的特点,并显示为最佳的弱/中等干扰制度。它还表明,安全和容量位于2位/s/Hz的外边界的弱/中等干扰制度的合作链路的容量的所有值。有趣的是,在确定性模型的情况下,发现由于在弱/中等干扰制度中接收器处的保密约束,在Z-IC的容量区域上没有惩罚。同样,它被发现,有没有损失的安全和GDOF的高斯情况下,由于在接收机的保密约束,在弱/中等干扰制度。结果突出了合作在促进Z-IC安全通信方面的重要性。
2016-04-08 cs.IT math.IT
Effects of Eavesdropper on the Performance of Mixed η-μ and DGG Cooperative Relaying System
自由空间光(FSO)信道利用免许可的频谱提供了高数据率和高保密性的视距无线通信,也为最后一英里接入问题的解决铺平了道路。由于大气湍流是增强保密性能的障碍,混合射频(RF)-FSO系统近年来获得了巨大的研究兴趣。但是,除了双广义Gamma(DGG)模型外,传统的FSO模型不能在所有湍流强度范围内都表现出保密性能。这个原因导致我们提出了一个双跳eta-mu和统一的DGG混合RF-FSO网络,同时考虑在RF和FSO跳窃听。这些建议的情况下的安全性进行了调查的两个指标,即,严格正保密容量和安全中断概率。利用这些表达式,我们进一步研究了保密性能如何受到各种系统参数的影响,即,衰落、湍流和指向误差。对外差检测(HD)技术和强度调制直接检测(IM/DD)技术进行了比较,并指出HD技术的保密性能优于IM/DD技术。最后,所有的分析结果证实通过蒙特卡罗模拟。
2021-06-13 cs.IT eess.SP math.IT
Half-Duplex Active Eavesdropping in Fast Fading Channels: A Block-Markov Wyner Secrecy Encoding Scheme
本文研究了快衰落信道下的半双工主动窃听问题。主动窃听者是一个比传统窃听者更强大的对手。它可以在两种功能模式之间进行选择:窃听合法方之间的传输(Ex模式)和干扰它(Jx模式)-活动窃听者不能在全双工模式下工作。我们考虑一个保守的情况下,当主动窃听者可以选择其策略的基础上合法的发射机-接收机对的策略-因此,发射机和合法的接收机必须计划最坏的情况。我们表明,传统的物理层保密方法表现不佳(如果有的话),我们引入了一种新的编码方案,基于非常有限和不安全的反馈-块马尔可夫Wyner(宝马)编码方案-它优于目前可用的任何方案。
2010-02-05 cs.CR cs.IT math.IT
Innovation-Based Remote State Estimation Secrecy with no Acknowledgments
针对现有远程状态估计保密编码依赖确认信道易受攻击失效的问题,提出无需接收确认的伪随机预调度保密编码方案,可破坏窃听估计性能,已在电力系统场景验证应用。
2022-12-16 cs.IT cs.SY eess.SY
Providing Secrecy with Lattice Codes
最近的研究结果表明,格码可以用来构造良好的信道码,源代码和高斯信道的物理层网络码。另一方面,对于具有保密约束的高斯信道,迄今为止的努力依赖于随机码。在这项工作中,我们提供了一个工具,这两个领域的桥梁,使保密率可以计算格码时使用。特别是,我们解决的问题下的非线性模运算,是目前在格编码器/解码器的边界模糊率。该技术,然后演示了两个高斯信道的例子:(1)高斯窃听信道与合作干扰机,(2)从源到目的地的多跳线路网络与不可信的中间中继节点的信息需要保密。在这两种情况下,格码被用来促进合作干扰。在第二种情况下,有趣的是,我们证明了一个非零的正保密率是可以实现的,无论跳数。
2009-05-16 cs.IT math.IT
Multi-Phase Smart Relaying and Cooperative Jamming in Secure Cognitive Radio Networks
在本文中,我们研究了在四节点认知无线电网络中的合作安全通信,次级接收器被视为一个潜在的窃听相对于主传输。在保证主用户保密率和传输方案不变的情况下,允许次用户发送自己的信号。在此设置下,我们推导出次用户的可实现的速率和相关的约束条件,以保证主用户的弱保密率,当Gelfand-Pinsker编码是在二级发射机使用。此外,我们提出了一个多阶段的传输方案,包括1)清洁中继与合作干扰的阶段和2)的延迟,以成功解码的主要消息在次级发射机。还推导出了次用户的容量上限。数值结果表明:1)通过根据节点的相对位置,合理选择不同传输方案的次用户参数,该方案的性能优于传统方案; 2)在0.3bits/信道使用范围内,推导出的容量上界接近次用户的可达速率,特别是当次用户发射机/接收机分别与主用户发射机/接收机足够远/足够近时。因此,智能二次发射机能够调整其中继和协作干扰,以保证主保密率,并同时从相关的几何位置发送其自己的数据。
2016-05-13 cs.IT math.IT
Secrecy Rate of the Cooperative RSMA-Aided UAV Downlink Relying on Optimal Relay Selection
协作速率分裂(CRS)方案,提出了从传统的速率分裂(RS),并依赖于转发的中继用户的RS消息的一部分。在保密性增强方面,已经表明,CRS优于其非合作对应的两个用户的多输入单输出(MISO)广播信道(BC)。考虑到6 G的大规模连接需求,我们将现有的安全两用户CRS框架推广到多用户框架,其中必须选择最高安全性的用户作为中继节点。本文研究了在有外部窃听者存在的情况下,多天线无人机基站(UAV-BS)为一组用户提供服务的无人机辅助下行链路网络中最大化最坏情况保密率(WCSR)的问题。我们考虑一个实际的情况下,只有不完美的信道状态信息的前夕是在UAV-BS。因此,我们提出了一种鲁棒的安全资源分配算法,该算法通过联合优化安全中继用户选择(SRU S)和网络参数分配问题(包括RS发送预编码器、消息分裂变量、时隙共享和功率分配)来最大化WCSR。为了避免由此产生的非凸性,由于由SRUS施加的离散变量,我们提出了一个两阶段的算法,其中SRUS和网络参数分配在两个连续的阶段完成。关于SRUS,我们研究了集中式和分布式协议。另一方面,为了联合优化网络参数分配,我们采用序贯参数凸近似(SPCA)算法。我们的数值结果表明,所提出的解决方案显着优于现有的基准广泛的网络负载的WCSR。
2022-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Physical Layer Security in Cooperative NOMA Hybrid VLC/RF Systems
集成可见光通信(VLC)和射频(RF)网络可以提高通信系统在覆盖范围和数据率方面的性能。然而,由于RF链路的广播和无处不在的性质,将RF链路添加到VLC网络削弱了保密性能。研究了协作非正交多址(CoNOMA)混合VLC/RF系统中的物理层安全问题。考虑VLC系统,其中靠近VLC接入点(AP)的两个受委托用户在窃听者存在的情况下使用RF信号帮助覆盖范围外的合法用户。AP使用NOMA原理将数据传输到委托用户和合法用户,其中委托用户从接收到的光强度中获取能量,解码合法用户的消息,使用RF链路转发它,然后解码他们的消息。它需要在服务质量(QoS)的约束下,使用波束成形和DC偏置和功率分配,以最大限度地提高在合法用户的保密率。主动和被动窃听者的情况下,提出了不同的解决方案,使用半定松弛,迫零,波束成形和干扰。数值结果比较不同的方法,并显示所提出的方法有助于提高所提出的模型的保密性能。
2020-08-25 cs.IT math.IT
Cooperative Jamming for Secure Transmission With Both Active and Passive Eavesdroppers
研究了一种利用多天线干扰机产生人工噪声来迷惑窃听者的协同干扰方案。两种窃听者被认为是:被动窃听者谁只偷听合法的信息,和主动窃听者谁不仅偷听合法的信息,但也干扰合法的信号。现有的工作只处理被动和主动窃听分开。与现有的工作不同,我们研究了在存在主动和被动窃听者的情况下可实现的保密率。对于所考虑的系统模型,我们假设的瞬时信道状态信息的主动窃听器(CSI)是可用的干扰,而只有部分的被动窃听器的CSI是可用的干扰。提出了一种同时存在主动和被动窃听者的迫零波束形成方案。对于完美和不完美CSI情况,信息和AN信号之间的总传输功率分配被优化,以最大化可实现的保密率。数值结果表明,干扰者与合法接收者之间的不完美CSI比干扰者与主动窃听者之间的不完美CSI对可达保密率的危害更大。
2020-02-15 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Harvesting Fairness in AN-aided Secure MU-MIMO SWIPT Systems with Cooperative Jammer
本文研究了一种多用户多输入多输出保密同步无线信息和功率传输(SWIPT)信道,该信道由一个发射机、一个协作干扰机(CJ)、多个能量接收机(潜在窃听者,ER)和多个共址接收机(CR)组成。我们利用人工噪声(AN)生成的双重性来促进有效的无线能量传输和安全传输。我们的目标是最大限度地提高最小收获的能量之间的ER和CR的保密率约束为每个CR和总发射功率约束。通过引入范数有界信道不确定性模型,提出了一种基于序贯参数凸逼近的迭代算法来寻找近似最优解。最后,仿真结果验证了该算法的性能优于传统的AN辅助方案和CJ辅助方案。
2018-02-01 cs.IT math.IT
Achievable Secrecy Sum-Rate in a Fading MAC-WT with Power Control and without CSI of Eavesdropper
我们考虑一个两用户衰落多址接入信道与窃听器(MAC-WT)的发射机有信道状态信息(CSI)的预期接收机,但不窃听(前夕)。我们提供了一个可实现的最佳功率控制的保密和速率。接下来,我们提供了一个保密的和率与最佳功率控制和合作干扰(CJ)。然后,我们研究了一个可实现的保密和速率采用ON/OFF功率控制方案,这是更容易计算。我们还采用CJ在这个功率控制方案。结果表明,即使在不知道信道的CSI的情况下,CJ也能显著提高保密和速率。在高信噪比下,没有信道状态信息时的保密和速率(有CJ)超过了有信道状态信息时的保密和速率(无CJ)。
2011-10-17 cs.IT math.IT
On the Performance of Low-Altitude UAV-Enabled Secure AF Relaying with Cooperative Jamming and SWIPT
提出了一种新的协同安全无人机(UAV)辅助传输协议,其中源(Alice)在地面窃听者(Eve)存在的情况下,通过能量受限的UAV安装放大转发(AF)中继向目的地(Bob)发送机密信息。我们采用目的地辅助协同干扰(CJ),以及同时无线信息和功率传输(SWIPT)在无人机安装中继,以提高物理层安全(PLS)和传输可靠性。假设一个低空无人机,我们推导出连接概率(CP),保密中断概率(SOP),瞬时保密率,和平均保密率(ASR)的建议协议在空-地(AG)信道,这是建模为莱斯衰落与仰角相关的参数。通过仿真,我们验证了我们的理论结果,并证明显着的性能改善,我们的协议相比,传统的传输协议与地面中继和基于无人机的传输协议,没有目的地辅助干扰。最后,我们评估了不同的系统参数和不同的无人机的位置对所提出的协议的ASR的影响。
2019-06-17 cs.IT eess.SP math.IT
On the Secrecy Capacity of 2-user Gaussian Z-Interference Channel with Shared Key
本文研究了有限速率秘密密钥在干扰受限情况下提高系统保密性能的作用。为了解决这个问题,考虑在接收端具有保密约束的2用户高斯Z-IC。这里的基本问题之一是如何使用秘密密钥作为编码过程的一部分。本文提出了新的可实现的方案,其中方案彼此不同的基础上如何在编码过程中使用的密钥。第一个可实现的方案使用密钥的一部分用于一次性密码本,而密钥的剩余部分用于窃听编码。执行编码,使得经历干扰的接收器可以在不违反保密约束的情况下解码干扰的某一部分。作为导出结果的特殊情况,当密钥完全用于一次性密码本或部分窃听编码时,可以获得保密率区域。第二种方案使用共享密钥来使用一次性密码本加密消息,并且与前一种情况相比,在接收器处没有解码干扰。本文还给出了引起干扰的发射机的和速率和保密率的外界。导出外界的主要新颖性在于选择提供给接收器的边信息并在接收器处使用保密约束。导出的外边界被认为是紧依赖于信道条件和速率的关键。密钥速率的缩放行为也探讨了不同的方案使用安全GDOF的概念。在某些特定的情况下,不同的计划的最优性的特点。研究结果表明,当用户在干扰受限的环境下工作时,密钥速率分裂对提高系统的保密性能具有重要意义。
2021-05-19 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Cooperative Secure Transmission in Multi-UAV Enabled Wireless Networks
研究了一种多个潜在窃听者存在下的多无人机协同安全传输方案。具体而言,多个源无人机(SUAVs)向多个合法地面用户发送机密信息,同时多个干扰无人机(JUAVs)协同向多个窃听者发送干扰信号,以提高合法用户的可达保密率。考虑到无人机的能量预算有限,本文的目标是在无人机机动性和最大发射功率约束下,通过联合优化无人机轨迹、发射功率和用户调度,最大化系统保密能量效率(SEE),即单位能量消耗可达到的保密率。由此产生的优化问题是一个非凸的混合整数分数优化问题,这是具有挑战性的解决。将原问题分解为3个子问题,利用块坐标下降法和Dinkelbach方法,结合逐次凸逼近技术,提出了一种高效的迭代算法.仿真结果表明,所提出的方案优于其他基准显着的系统SEE。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Solutions for the MIMO Gaussian Wiretap Channel with a Cooperative Jammer
我们研究了高斯MIMO窃听信道的发射机,一个合法的接收机,窃听者和外部助手,每个都配备了多个天线。发射机向其预定的接收机发送机密消息,而助手发送与源消息无关的干扰信号以迷惑窃听者。假设干扰信号在预期接收器和窃听器处均被视为噪声。我们得到了一个封闭形式的表达式的人工噪声协方差矩阵的结构,保证不降低窃听信道的保密容量。我们还描述了如何找到这个协方差矩阵表达式,提供良好的保密率性能的具体实现,即使当没有非平凡的零空间之间的助手和预期的接收器。与以前的工作不同,我们的方法考虑了一般的MIMO情况下,并不限于SISO或MISO的情况。
2011-01-24 cs.IT math.IT
Physical Layer Security in Relay Networks with Outdated Relay Selection
研究了在协作中继网络中,当窃听者截取源节点和目的节点之间的信道时,在过时中继选择的情况下,协作中继网络的保密性能。基于机会中继选择算法在N个中继中选择最佳中继,由于过时的信道状态信息,该最佳中继在传输时可能不是最佳中继。我们推导出非零保密容量,保密中断概率,遍历保密容量的封闭形式的解析表达式。最后,数值结果验证了理论分析的正确性,并给出了详细的讨论和启示。
2021-10-21 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of Two-Hop Relay Assisted Wiretap Channels
近年来,增强物理层特性以确保通信安全受到了相当大的关注。此外,与网络的一些节点的合作可以提供多天线系统的好处,增加了这样的信道的保密容量。在本文中,我们考虑合作窃听信道的放大和转发(AF)中继的帮助下,从源传输机密信息到合法的接收器中存在的窃听者。在这方面,AF依赖的保密能力推导出,假设中继是受峰值功率约束。为此,通过求解一个非凸优化问题来评估高斯输入下可实现的保密率。然后,证明了任何大于该保密率的速率都是不可实现的。为了做到这一点,一个天才的辅助信道的能力作为一个上界的基础信道的保密能力的推导,显示这个上界是等于高斯输入的计算可达到的保密率。相应地,相应的保密能力相比,解码和转发(DF)的战略,这是作为基准,在目前的工作。
2013-01-08 cs.IT math.IT
Ergodic Secret Alignment
在本文中,我们介绍了两个新的实现方案的衰落多址窃听信道(MAC-WT)。在我们考虑的模型中,我们假设所有信道的状态的完美知识在所有节点处都以因果方式可用。我们的计划使用这些知识与时变性质的信道模型,以对齐来自不同用户的干扰在窃听完美地在一个一维空间,同时创建一个更高的维度空间的干扰信号在合法的接收器,从而允许更好的机会恢复。虽然我们在我们的第一方案中通过在发射机处的信号缩放来实现这种对准(基于缩放的对准(SBA)),但是我们让自然通过第二方案中的信道系数的遍历性来提供这种对准(遍历秘密对准(ESA))。对于每一个方案,我们得到的可实现的保密率区域。我们证明了这两种方案所实现的保密率与SNR的比例为1/2log(SNR)。因此,我们显示了次优的i.i.d.高斯信令为基础的计划与不合作的干扰,通过显示,保密率达到使用i.i.d.协同干扰下的高斯信号不随信噪比而变化。此外,我们介绍了我们的ESA计划,我们将合作干扰,以实现更高的保密率的改进版本。此外,我们推导出必要的最优性条件的功率控制策略,最大限度地提高我们的ESA计划时,单独使用和合作干扰的保密和可实现的速率。
2010-10-28 cs.CR cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Scaling in Large Cooperative Wireless Networks
我们调查大型无线网络的安全约束。与以前的工作中考虑的点对点,干扰受限的通信,我们提出了主动协作中继为基础的计划。我们考虑一个网络与$n_l$合法节点,$n_e$窃听者,路径损耗指数$α\geq 2$。只要$n_e^2(\log(n_e))^γ=o(n_l)$,对于一定的正$γ$,我们证明了可以得到无界安全的聚合速率.这意味着零成本安全通信,给定整个网络的固定总功率约束。我们实现这一结果,通过(i)使用Wyner随机编码器和串行(多级)块马尔可夫方案的源,与中继和(ii)中继作为一个虚拟的多天线应用波束成形对窃听。我们的简单的并行(两级)中继方案可以实现相同的无界安全聚合速率时,$n_e^{\fracα{2}+1}(\log(n_e))^{γ+δ(\fracα{2}+1)}=o(n_l)$保持,一些积极的$γ,δ$。最后,我们研究了改进(损害合法节点)的窃听实现在一个大型的合作网络的情况下,共谋的信息泄漏率。我们再次表明,零成本的安全通信是可能的,如果$n_e^{(2+\frac{2}α)}(\log n_e)^γ=o(n_l)$持有,对于一些积极的$γ$,即,在共谋的情况下,与非共谋的情况相比,可以容忍稍少的窃听者。
2015-02-28 cs.CR cs.IT math.IT
On Secure Communication with Constrained Randomization
在本文中,我们调查如何限制在编码过程中的随机化影响的保密率可实现窃听信道。特别是,我们的特点的保密能力与一个有限的本地源的随机性和一个能力较低的窃听者的信道,这表明,有限的速率招致的保密率惩罚,但不排除保密。我们还讨论了一个更实际的方面,速率限制随机化的背景下,合作干扰。最后,我们表明,安全的通信是可能的随机性的非均匀源,这表明设计强大的编码方案的可能性。
2012-02-24 cs.IT math.IT
Discrete Memoryless Interference and Broadcast Channels with Confidential Messages: Secrecy Rate Regions
我们研究离散无记忆干扰和广播信道的信息理论安全与独立的机密消息发送到两个接收器。机密信息以信息论的保密性被传送给它们各自的接收者。也就是说,每个接收者都完全不知道要发送给另一个接收者的消息。秘密级别由窃听接收器处的含糊率来衡量。在本文中,我们提出了这两个通信系统的保密容量区域的内界和外界。导出的外边界具有适用于两个信道模型的相同的互信息表达式。不同之处在于优化表达式的输入分布。内边界速率区域通过随机分箱技术实现。对于广播信道,双合并编码方案允许联合编码和保密性的保持。此外,我们表明,对于一个特殊的情况下的干扰信道,被称为开关信道,两个界限满足。最后,我们描述了高斯干扰信道的几种传输方案,并推导出它们的可达速率区域,同时确保互信息理论的保密性。提出了一种编码方案,其中发射机专用的一些功率来创建人工噪声,并显示优于时间共享和简单的多路复用传输的机密消息。
2007-12-11 cs.IT math.IT
Secure Swarm UAV-assisted Communications with Cooperative Friendly Jamming
提出了一种适用于集群无人机(UAV)辅助的放大转发(AF)中继网络的协同友好干扰框架。由于无人机的能量有限,我们开发了一个协作的时间切换中继协议,允许无人机合作收获无线能量,中继信息,并干扰窃听者。为了评估保密率,我们推导出两种流行的检测技术在窃听者的保密中断概率(SOP),即,选择合并和最大比率合并。蒙特卡洛模拟,然后使用验证理论SOP推导,并显示所提出的框架的有效性SOP相比,传统的放大和转发中继系统。使用导出的SOP,可以获得工程见解,以优化能量收集时间和群中无人机的数量,以实现给定的保密保护级别。在这项工作中得出的分析SOP也可以在未来的无人机安全通信优化(例如,无人机的位置)。作为一个例子,我们提出了一个案例研究,以找到最佳的走廊定位群,以尽量减少系统SOP。
2021-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Enhancing PHY Security of Cooperative Cognitive Radio Multicast Communications
在本文中,我们提出了一种合作的方法来提高认知无线电多播通信的主系统和次系统的安全性。在它们接入许可给主用户的频谱期间,次未许可用户通过向窃听者发送干扰噪声来帮助主系统加强安全性,同时保护它们自己免受窃听。这项工作的主要目标是最大化的保密率的辅助系统,同时坚持所有个人的主用户的保密率的约束。在有源窃听者和完美的信道状态信息(CSI)在收发器的情况下,感兴趣的效用函数是非凹的,所涉及的约束是非凸的,因此,最优解是麻烦的。为了解决这个问题,我们提出了一个迭代算法,至少到达一个局部最优的原始非凸问题。该算法保证实现Karush-Kuhn-Tucker解。然后,我们扩展的优化方法的情况下,被动窃听和不完善的CSI知识的收发器,其中的约束转化为一个线性矩阵不等式和凸约束,以促进最优解。
2017-07-08 cs.IT math.IT
A class of optimal authentication codes with secrecy
Chengdu University of Information Technology(成都信息工程大学);Sichuan Normal University(四川师范大学)
本文构造了一类线性认证码,具有简单的编码规则和易实现性,通过特殊Weil和计算了替换攻击和冒充攻击的最大成功概率,并证明这些码在某些界限下是渐近最优的。
2026-08-19 cs.IT math.IT
Optimal Cooperative Relaying Schemes for Improving Wireless Physical Layer Security
我们认为一个合作的无线网络中存在的一个或多个窃听者,并利用节点合作实现物理(PHY)层为基础的安全。两种不同的合作计划被认为是。在第一种方案中,协作节点以解码转发(DF)方式解码源信号的加权版本。在第二种方案中,当源发送时,合作节点发送加权噪声来混淆窃听者(合作干扰(CJ))。我们研究两个目标,即,在总功率约束下可实现的保密率的最大化,以及在保密率约束下总功率发射功率的最小化。对于第一个设计目标与一个单一的窃听者,我们得到的DF协议下的最优权重的表达式在封闭的形式,并给出了一个算法,收敛到CJ方案的最优解;而对于多个窃听者,我们给出了一个算法的解决方案,使用DF协议,保证收敛到最优解的两个窃听者。对于第二个设计目标,现有的工程引入了额外的限制,以降低难度,从而导致次优的解决方案。在这项工作中,无论是一个封闭的形式的解决方案,或算法搜索的解决方案提出。数值结果来说明所提出的计划,并证明合作的优势相比,直接传输。
2010-01-09 cs.IT math.IT
One-Shot Achievable Secrecy Rate Regions for Quantum Interference Wiretap Channel
本文研究了单次设置下经典输入量子干涉信道的可达保密率域。其主要思想是采用叠加和速率分割相结合的编码方案,构造一种基于同时解码的解码方案。
2023-01-09 cs.IT math.IT quant-ph
On the Application of Noisy Network Coding to the Relay-Eavesdropper Channel
在本文中,我们考虑一个新的四节点中继窃听信道的保密传输方案的设计。该方案的核心思想是将有噪网络编码与窃听信道的干扰辅助策略相结合,并引入一个辅助编码器。一个新的可实现的保密率的特点是离散无记忆和高斯信道。这种新的速率可以被看作是一个一般的框架,其中现有的干扰辅助方案,如噪声转发和合作干扰方法可以被示出为所提出的方案的特殊情况。此外,在某些信道条件下,现有的方案只能达到零保密率,所提出的保密方案仍然可以提供显着的性能增益。
2012-03-26 cs.IT math.IT