3-Receiver Broadcast Channels with Common and Confidential Messages
本文建立了具有一个公共消息集和一个保密消息集的一般3接收机广播信道的保密容量区域的内界。我们考虑两种设置。第一种是当机密消息要发送给两个接收者，并对第三个接收者保密时。利用间接解码、Wyner窃听信道编码和从公开可用的叠加码本生成保密性的新思想来建立可验证性。的内界被证明是紧的一类dedicated广播信道，当两个合法的接收器是噪声小于第三个接收器。本文研究的第二个设置是当机密消息被发送到一个接收器，并保持从其他两个接收器的秘密。在这种情况下，从Wyner窃听信道编码和间接解码得出可解码性。这个内界也被证明是紧的几个特殊情况下。
2011-06-18 cs.IT math.IT
Strong security and separated code constructions for the broadcast channels with confidential messages
我们表明，广播信道的容量区域与机密消息不改变时，采用强安全标准，而不是传统上使用的弱安全标准。我们还展示了一种构造方法的编码的广播信道与机密消息，通过使用任意给定的编码的广播信道与退化的消息集。
2011-05-24 cs.CR cs.IT math.IT
Universal superposition codes: capacity regions of compound quantum broadcast channel with confidential messages
我们推导出在经典量子量子信道和全量子信道上传输广播和机密信息的通用码。这些代码是强大的信道不确定性考虑在复合模型。为了构造这些码，我们推广了用于公共信息传输的随机码，导出了用于复合量子广播信道的通用叠加编码。作为应用，我们给出了一个多字母的表征区域对应的容量的复合量子广播信道同时传输广播和机密信息。这是为两种类型的广播消息完成的，一种称为公共消息，另一种称为通用消息。
2020-05-11 cs.IT math.IT quant-ph
Achieving Secrecy Capacity of the Wiretap Channel and Broadcast Channel with a Confidential Component
Wyner的窃听信道模型是第一个同时考虑可靠性和安全性约束的通信模型。在最近的文献中，各种型号的窃听信道的容量实现计划受到了相当大的关注。在本文中，我们表明，一般的能力（不一定退化或对称）窃听信道下的“强保密约束”，可以实现使用基于极化码的传输方案。我们还扩展我们的建设的情况下，广播信道的机密消息定义的Csisz{á}r和K{örner}，实现了整个容量区域的通信模型。
2016-11-03 cs.IT math.IT
The K-Receiver Broadcast Channel with Confidential Messages
给出了K-接收机降级广播信道（BC）的保密容量区域，用于发送给接收机的机密消息，并对外部窃听者保密。叠加编码和Wyner的随机码划分被用来显示可达到的速率元组。文中还给出了错误概率分析和模糊度计算。在逆证明中，使用了一种新的辅助随机变量的定义，它不同于两个接收者无公共信息的BC或K个接收者有公共信息的BC（两者都有外部窃听器）或K个接收者无窃听器的BC。
2008-12-19 cs.IT math.IT
Capacity Region Continuity of the Compound Broadcast Channel with Confidential Messages
带机密消息的复合广播信道（BCC）通过对信道的不确定性进行建模来推广BCC。对于复合BCC，仅知道实际信道实现属于信道的预先指定的不确定性集合，并且其在整个传输期间是恒定的。为了可靠和安全的通信是必要的，以在复合BCC容量区域内的速率对操作。因此，问题是否小的变化的不确定性集导致大的损失的复合BCC容量区域进行了研究。结果表明，复合BCC模型是稳健的，即，容量区域连续地依赖于不确定性集合。
2014-11-04 cs.IT math.IT
Broadcast Channels with Confidential Messages by Randomness Constrained Stochastic Encoder
在窃听信道和广播信道的编码方案中，为了避免传输的秘密信息泄露给窃听者，发送方需要采用随机编码。本文研究了实现随机编码的随机数的速率与公共、私有和机密消息的速率之间的权衡。对于正定理，采用了Chia和El Gamal最近提出的窃听信道的叠加编码方案，并证明了其强安全性。建立了匹配逆定理。我们的结果澄清了普通的随机编码和信道前缀的信道模拟的组合是次优的。
2012-05-31 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Region of a Multi-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages
在无线数据网络中，通信由于其广播性质而特别容易受到窃听。安全和隐私系统对于无线提供商和企业网络来说已经变得至关重要。本文研究了高斯广播信道中的秘密通信问题，其中一个多天线发射机向两个具有信息论保密性的用户发送独立的保密消息。也就是说，每个用户都希望以可靠和安全的方式获得其自己的机密消息。该通信模型被称为具有机密消息的多天线高斯广播信道（MGBC-CM）。在这种通信场景下，首先基于高斯码本设计了一种秘密的脏纸编码方案和相应的可达保密率域。接下来，为MGBC-CM提供保密容量区域上的可计算Sato型外边界。此外，证明了Sato型外边界与秘密脏纸编码可达速率区域的边界一致，从而建立了MGBC-CM的保密容量区域。最后，两个数值例子表明，两个用户可以同时获得正速率下的信息理论的保密要求。
2007-09-28 cs.IT math.IT
Capacity Region of Gaussian MIMO Broadcast Channels with Common and Confidential Messages
研究了具有公共消息和机密消息的两用户高斯多输入多输出（MIMO）广播信道。在该信道中，发送器向两个用户发送公共消息，并且向每个用户发送需要对另一个用户完全保密的机密消息。我们得到了这个通道的整个容量区域。我们还探索了我们为具有公共和机密消息的高斯MIMO广播信道获得的容量区域与其非机密对应物的容量区域之间的联系，即，具有公共和私有消息的高斯MIMO广播信道，其不完全已知。
2010-02-26 cs.CR cs.IT math.IT
Linear Precoding for Broadcast Channels with Confidential Messages under Transmit-Side Channel Correlation
在本文中，我们分析了正则化信道反转（RCI）预编码的性能在多输入单输出（MISO）广播信道下的传输侧信道相关性的机密消息。我们推导出一个确定性等价的可实现的每用户的保密率几乎肯定是准确的发射天线的数量和用户的数量增长到无穷大，在一个固定的比例，我们确定的最佳正则化参数，最大化的保密率。此外，我们获得了确定性的等价物的保密率可实现的：（i）迫零预编码和（ii）单用户波束成形。我们的分析的准确性进行了验证，通过模拟有限大小的系统。
2013-04-23 cs.IT math.IT
Degraded Broadcast Channel with Side Information, Confidential Messages and Noiseless Feedback
在本文中，我们首先研究了带有边信息和机密信息的退化广播信道模型。这项工作是从Steinberg的工作退化的广播信道的因果和非因果边信息，和Csisz $\acute{a}$ r-Körner的工作广播信道的机密消息。提供了非因果和因果的情况下的能力模糊区域的内部和外部边界。在相应的可验证性证明中采用了叠加编码和双合并技术。然后，我们研究了带有边信息、秘密信息和无噪声反馈的退化广播信道。无噪声反馈是非劣化接收器到信道编码器。能力模糊区域的内部和外部边界提供了非因果的情况下，和能力模糊区域的因果情况下确定。与无反馈的模型相比，我们发现无噪声反馈有助于扩大因果和非因果情况下的内界。在反馈模型的可验证性证明中，无噪声反馈被用作由非降级接收器和发射器共享的秘密密钥，因此，反馈模型的码构造是反馈系统上的叠加编码、Gel'fand-Pinsker's binning、块Markov编码和Ahlswede-Cai's秘密密钥的组合。
2012-10-31 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate Region of a Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
本文研究了快衰落多天线高斯广播信道上的保密信息安全传输（FMGBC-CM），其中多天线发送端向两个用户发送独立的保密信息，且发送端只知道接收端的信道状态信息。我们首先使用FMGBC-CM的相同边缘属性来分类非平凡情况，即，那些没有降级到公共窃听渠道的。然后，我们通过求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子来推导FMGBC-CM的可实现速率区域。由于复杂的速率区域公式，我们采取低信噪比分析来研究信道的特性。最后，数值例子表明，在信息论保密要求下，两个用户可以同时获得正速率。
2012-06-25 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Broadcast Channel with Confidential Messages: A Random Binning Analogy
在强保密性和随机性约束下，针对含有机密信息的离散无记忆广播信道，提出了一种低复杂度的极化编码方案。我们的计划扩展了以前的工作，通过使用一个最佳速率的均匀随机性的随机编码器，并避免假设的对称性或退化的性质的信道。这些扩展的代价是编码器和解码器需要共享一个大小可以忽略不计的秘密种子，并通过链接来增加块长度。我们还强调了所提出的极化编码方案和保密容量区域的随机分仓证明之间的密切概念联系。
2016-03-05 cs.IT math.IT
Universally Attainable Error and Information Exponents, and Equivocation Rate for the Broadcast Channels with Confidential Messages
我们普遍可达到的解码错误和互信息和普遍可达到的模糊率的条件熵的广播信道的机密消息的指数。误差指数与Korner和Sgarro给出的具有退化消息集的广播信道的误差指数相同。
2011-10-03 cs.CR 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
On the Compound MIMO Broadcast Channels with Confidential Messages
研究了带保密消息的复合多输入多输出（MIMO）广播信道，其中一个发射机向两个接收机发送一个公共消息，向每个接收机分别发送两个保密消息。信道状态可以采取有限状态集合中的一个，并且发射机知道状态集合但不知道状态的实现。我们研究了可实现的速率与完美的保密在高信噪比制度的特点，可实现的保密自由度（s.d.o.f.）。区域的两个模型，高斯MIMO-BCC和遍历衰落多输入单输出（MISO）-BCC没有一个共同的消息。我们表明，通过利用一个额外的时间维度，由于在遍历衰落模型中的状态变化，可实现的S.D.O.F.与具有恒定状态的高斯模型相比，区域可以得到显著改善，尽管代价是更大的延迟。
2009-06-17 cs.IT math.IT
The Discrete Memoryless Multiple Access Channel with Confidential Messages
被认为是一个多址信道中，来自一个编码器的消息是机密的。机密信息的传输要完全保密，这是通过另一个编码器的含糊其辞来衡量的。确定了这种通信情况的上界和可达到的速率。
2007-02-17 cs.IT math.IT
MIMO Gaussian Broadcast Channels with Confidential and Common Messages
研究了两接收机多输入多输出（MIMO）高斯广播信道上的保密通信问题。发送器有两个独立的机密消息和一个公共消息。每个机密消息都是针对其中一个接收者的，但需要对另一个完全保密，而公共消息是针对两个接收者的。结果表明，一个自然的方案，结合秘密脏纸编码与高斯叠加编码实现的保密容量区域。为了证明这一结果，通道增强的方法和极值熵不等式的Weingarten等人。
2010-01-18 cs.CR cs.IT math.IT
On the 3-Receiver Broadcast Channel with Degraded Message Sets and Confidential Messages
在本文中，一般的3接收机广播信道（BC）与退化的消息集的速率模糊区域的界限，提出了保密消息从一个接收机保持秘密。该模型比2-接收方带机密信息的带外部窃听器的BC和最近研究的3-接收方带机密信息的退化BC更一般，因为在本文研究的模型中，接收方的条件是一般的，窃听器接收公共信息。Wyner的码划分结合双分仓被用来显示可实现的速率元组。文中还给出了错误概率分析和模糊度计算。对于以下场景，安全编码方案足以为具有2个或3个降级消息集的3接收方BC提供安全性：（i）3个降级消息集，其中第一机密消息被发送到接收器1和2，第二机密消息被发送到接收器1，（ii）2个降级消息集，其中一个机密消息被发送到接收器1，以及（iii）2个降级消息集，其中一个机密消息被发送到接收机1和2。对于前两种情况，对于接收器1比窃听接收器3更有能力的情况，示出了外边界的证明。在接收机1和2都比窃听接收机3噪声小的条件下，内边界和外边界重合，给出（iii）的速率模糊区域。此外，一个新的外边界的一般3-接收器BC与3个退化的消息。
2009-10-27 cs.IT math.IT
Secrecy Rates in the Broadcast Channel with Confidential Messages and External Eavesdroppers
在本文中，我们考虑广播信道与机密消息和外部窃听者（BCCE），其中多天线基站同时通信到多个潜在的恶意用户，在存在随机定位的外部窃听者。使用所提出的模型，我们研究了正则化信道逆（RCI）预编码实现的保密率进行大系统分析，结合随机几何和随机矩阵理论的工具。我们得到显式表达式的保密中断的概率和上界的速率损失由于外部窃听者的存在。我们发现，这两个数量的规模为$\frac{λ_e}{\sqrt{N}}$，其中$N$是发射天线的数量和$λ_e$是外部窃听者的密度，无论他们的共谋策略。此外，我们推导出一个实用的规则的正则化参数的选择，这是不可知的信道状态信息和窃听者的位置，但提供接近最佳性能。
2013-06-10 cs.IT math.IT
New Results on Multiple-Input Multiple-Output Broadcast Channels with Confidential Messages
本文提出了两个新的结果多输入多输出（MIMO）高斯广播信道的机密消息。首先，重新讨论了MIMO高斯窃听信道的问题。提供了一个矩阵表征的能力模糊区域，它扩展了以前的结果的MIMO高斯窃听信道的保密能力的一般，可能不完美的保密设置。接下来，MIMO高斯广播信道的问题与两个接收器和三个独立的消息：一个共同的消息，旨在为两个接收器，和两个机密的消息，每个接收器的目的，但需要保持渐近完美的秘密从其他，被认为是。一个精确的表征的能力区域，概括了以前的结果，认为只有两个三个可能的消息。
2011-01-11 cs.CR cs.IT math.IT
An Achievable Region for the Multiple Access Wiretap Channels with Confidential and Open Messages
本文研究了离散无记忆多址窃听信道的容量域，在此信道中，用户除了发送机密信息外，还可以发送开放信息。所有这些消息都是为合法的接收者准备的，但只有机密消息需要保护免受窃听者的攻击。通过使用随机编码，我们找到了一个可实现的保密率区域，在该区域内可以实现完美的保密，即，所有用户都可以以任意小的错误概率与合法接收方通信，而泄露给窃听者的机密信息趋于零。
2020-01-11 cs.IT math.IT
Multi-Antenna Gaussian Broadcast Channels with Confidential Messages
在无线数据网中，由于其广播性质，通信特别容易受到窃听。安全和隐私系统对于无线提供商和企业网来说已经变得至关重要。研究了高斯广播信道中多天线发射机利用\emph{information-theoretic secrecy}向两个用户发送独立的保密消息的保密通信问题。也就是说，每个用户都希望以可靠和安全的方式获得其自己的机密消息。该通信模型被称为具有机密消息的多天线高斯广播信道（MGBC-CM）。在这种通信场景下，首先基于高斯码本设计了一种秘密的脏纸编码方案和相应的可达保密率域。接下来，为MGBC-CM提供保密容量区域上的可计算Sato型外边界。此外，证明了Sato型外边界与秘密脏纸编码可达速率区域的边界一致，从而建立了MGBC-CM的保密容量区域。最后，数值例子表明，在信息论保密要求下，两个用户可以同时获得正速率。
2008-04-26 cs.CR cs.IT math.IT
Generalized Multiple Access Channels with Confidential Messages
研究了一种离散无记忆广义多址接入信道（GMAC），其中两个用户试图向目的地发送公共信息，每个用户也有发送给目的地的私有（机密）信息.允许两个用户接收信道输出，因此可以从他们接收的信道输出中获得彼此发送的机密信息。然而，每个用户都将另一个用户视为窃听者，并且希望对另一个用户尽可能地保密其机密信息。机密信息的保密级别由含糊率来衡量，即，机密信息的熵率取决于窃听器处的信道输出。具有机密消息的GMAC的感兴趣的性能度量是包括共同速率、两个私有速率和两个含糊度速率作为分量的速率含糊度元组。包括所有这些可实现的速率模糊元组的集合被称为容量模糊区域。首先研究了具有一个机密消息集的GMAC协议，其中只有一个用户（用户1）具有目的地的私有（机密）信息。推导了容量模糊区域的内、外界，建立了包括高斯GMAC在内的几类信道的容量模糊度。此外，建立保密容量区域，其是在用户2完全不知道用户1的保密消息的情况下的所有可实现速率的集合。对于具有两个机密消息集的GMAC，其中两个用户都有机密消息发送给目的地，得到了容量模糊区域的内界。
2006-05-04 cs.IT math.IT
The Generalized Multiple Access Channel with Confidential Messages
研究了一种离散无记忆广义多址接入信道（GMAC），其中两个用户试图向目的地发送公共信息，每个用户也有发送给目的地的私有（机密）信息.该信道概括了多址接入信道（MAC），因为两个用户也接收信道输出。假设每个用户将另一个用户视为窃听者，并且希望对另一个用户尽可能地保密其机密信息。机密信息的保密程度由含糊率来衡量。兴趣的性能度量是包含共同率、两个私有率和两个含糊率作为组件的率含糊元组。包括所有可实现的速率模糊元组的集合被称为容量模糊区域。对于GMAC与一个机密的消息集，只有一个用户（用户1）有私人（机密）信息的目的地，内部和外部边界的能力模糊区域的推导。建立保密容量区域，其是在用户2完全不知道用户1的机密消息的情况下的所有可实现速率的集合。此外，建立了具有一个机密消息集的退化GMAC的容量模糊域和保密容量域。对于具有两个秘密消息集的GMAC，当两个用户都有秘密消息发送给目的地时，得到了容量模糊区域和保密容量区域的内界。
2006-05-19 cs.IT math.IT
Cognitive Interference Channels with Confidential Messages under Randomness Constraint
Liang等人提出的带机密信息的认知干扰信道（CICC）是一种新的信道模型.艾尔正在调查。在编码系统中考虑安全性时，众所周知，发送方需要使用随机编码来避免所传输的机密消息的信息被泄露给窃听者。对于CICC，研究了实现随机编码的随机数的速率与通信速率之间的权衡，并完全刻画了最优权衡。
2012-04-25 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity Region of Fading Broadcast Channels
研究了具有机密消息（BCC）的衰落广播信道，其中源节点具有用于两个接收器（接收器1和2）的公共信息，并且具有仅用于接收器1的机密信息。机密信息需要对接收器2尽可能保密。假设信道状态信息（CSI）在发射机和接收机处都是已知的。首先建立了并行高斯BCC的保密容量域，并推导出了达到保密容量域边界的最优源功率分配。特别地，建立了高斯情况下的Csiszar-Korner BCC模型的保密容量区域。秘密容量的结果，然后应用于给遍历的衰落BCC的秘密容量区域。
2007-07-10 cs.IT math.IT
Compound Multiple Access Channel with Confidential Messages
本文研究了复合多址信道（MAC）上的保密通信问题。在这个信道中，我们假设其中一个传输的消息是机密的，只由其相应的接收器解码，并对其他接收器保密。对于这个建议的设置（复合MAC与机密消息），我们推导出一般的内部和外部界限的保密能力区域。此外，作为例子，我们调查“少噪音”和“高斯”版本的这个通道，并扩展到这些情况下的离散无记忆版本的结果。此外，提供高斯情况下的数值例子，我们说明了复合MAC和复合MAC与机密消息的可实现的速率区域之间的比较。
2014-02-24 cs.IT math.IT
Multiple Antenna Secure Broadcast over Wireless Networks
在无线数据网中，由于其广播性质，通信特别容易受到窃听。安全和隐私系统对于无线提供商和企业网来说已经变得至关重要。本文研究了高斯广播信道上的保密通信问题，其中多天线发射机向两个用户发送独立的保密消息，且具有完全保密性。也就是说，每个用户都希望可靠且保密地获得其自己的消息。首先，一个可计算的Sato型外边界上的保密容量区域提供了一个多天线广播信道的机密消息。接下来，描述了一种脏纸安全编码方案及其简化版本。对于每种情况下，相应的可达到的速率区域推导出完美的保密要求。最后，通过两个数值例子证明了Sato型外界与简化的脏纸编码保密率域的边界是一致的。
2007-05-08 cs.IT math.IT
The Secrecy Rate Region of the Broadcast Channel
在本文中，我们考虑的情况下，一个源节点希望广播两个各自的接收器的两个机密消息，而窃听器也收到发送的信号。该模型的动机是无线通信，其中个人安全消息通过开放媒体广播，并可以由任何非法接收器接收。秘密级别由窃听者的含糊率来衡量。我们首先研究一般（非退化）广播信道的机密消息。我们提出了一个内界的秘密容量区域为这个模型。内界编码方案基于随机分箱和Gelfand-Pinsker分箱的组合。该方案在广播信道上满足Marton内界，且没有机密性约束.我们进一步研究的情况下，信道退化。对于含有机密信息的降级广播信道，我们给出了保密容量域。我们实现的编码方案是基于覆盖的叠加方案和随机装箱。我们把这个方案称为秘密叠加方案。在这个方案中，我们证明了第一层的随机化增加了第二层的保密率。该容量区域与降级的广播信道的容量区域相匹配，而没有安全约束。它还匹配传统的窃听信道的保密能力。我们的逆证明是基于传统的退化广播信道的逆证明和Csiszar引理的组合。最后，我们假设信道是加性高斯白噪声（AWGN），并证明了高斯码本的秘密叠加方案是最优的。利用广义熵幂不等式进行逆证明。
2008-07-30 cs.IT math.IT
Multiple-Input Multiple-Output Gaussian Broadcast Channels with Confidential Messages
研究了两接收机多输入多输出（MIMO）高斯广播信道上的保密通信问题。发送器有两个独立的消息，每个消息都是针对其中一个接收器的，但需要对另一个保持渐近完全保密。结果表明，令人惊讶的是，在矩阵功率约束下，两个消息可以同时发送在各自的最大保密率。为了证明这一结果，重新审视了MIMO高斯窃听信道，并通过使用人工噪声和随机分组的新编码方案提供了其保密能力的新表征。
2009-03-23 cs.CR cs.IT math.IT
Relay Channels with Confidential Messages
我们考虑一个中继信道，中继帮助从一个发送者到一个接收者的消息传输。中继站不仅是帮助信息传输的发送者，而且是能够获取信息的窃听者。本文研究了中继信道中部分传输信息对中继是保密的情况下的编码问题。这种机密消息的安全性通过条件熵来测量。速率区域由传输速率的集合来定义，对于该传输速率，消息被可靠地传输，并且机密消息的安全性大于规定级别。本文给出了率域的两种定义。我们首先定义了确定性编码器情况下的速率区域，称之为确定性速率区域。接下来，我们定义了随机编码器情况下的速率区域，并称之为随机速率区域。我们推导出明确的内部和外部边界的上述两个速率区域，并提出了一类中继信道的两个边界匹配。此外，我们证明了随机编码器可以扩大速率区域。我们还评估了具有机密消息的高斯中继信道的确定性速率区域。
2007-03-24 cs.IT math.IT
Polar Coding for Common Message Only Wiretap Broadcast Channel
针对两个合法接收者和一个窃听者的窃听广播信道，提出了一种极化编码方案。我们考虑一个模型，在该模型中，发射机希望发送一个私人和机密的消息，必须可靠地解码的接收器，和机密的消息也必须（强）从窃听者的安全。编码方案旨在使用最佳的随机率，并且不对信道的对称性或退化性做出任何假设。本文通过提出一种新的链接结构，扩展了以前关于窃听信道的极化码的工作，该链接结构允许可靠和安全地向两个不同的接收器发送相同的机密消息。这种构造引入了在保密性分析中需要考虑的编码方案中所涉及的随机变量之间的新的依赖关系。
2019-02-18 cs.IT math.IT
The capacity region of a product of two unmatched Gaussian broadcast channels with three particular messages and a common message
本文考虑了高斯广播信道与两个不匹配的退化组件，三个特定的消息，和一个共同的消息，是为所有三个接收器。它示出，对于这个信道叠加编码和高斯信令是足以实现在容量区域中的每一个点。
2009-11-03 cs.IT math.IT
Large System Analysis of Linear Precoding in MISO Broadcast Channels with Confidential Messages
在本文中，我们研究了正则化信道反转（RCI）预编码在大MISO广播信道与机密消息（BCC）的性能。我们得到一个确定性的近似可实现的保密和率几乎肯定是准确的发射天线$M$和用户$K$的数量增长到无穷大的固定比例$β=K/M$。我们推导出最佳的正则化参数$ξ$和最佳的网络负载$β$，最大化每个天线的保密和速率。然后，我们提出了一个线性预编码器的基础上RCI和功率降低（RCI-PR），显着提高了高信噪比的保密和率$1<β<2$。我们提出的预编码器实现了每个用户的保密率，它具有相同的高SNR缩放因子作为以下两个上界：（i）没有保密要求的最佳RCI预编码器的速率，以及（ii）没有干扰的单用户系统的保密容量。此外，我们得到了一个确定性的近似的保密和率可实现的RCI预编码的信道状态信息（CSI）错误的存在。我们还分析了我们提出的RCI-PR预编码器的性能与CSI错误，我们确定如何错误必须缩放的SNR，以保持一个给定的速率差距的情况下，完美的CSI。
2013-04-22 cs.IT math.IT
Secure Broadcasting With Side-Information
在本文中，我们推导出信息理论的安全和可靠的通信在一般的两个用户的离散无记忆广播信道与边信息在发射机的性能限制。发送者希望向两个接收者广播两个独立的消息，但每个消息都应对非预期的接收者保密。此外，编码器具有以非因果方式提供给它的边信息（例如，无线介质中的衰落、由网络中的相邻节点引起的干扰等），即，在传输过程之前。我们推导出该信道的容量区域上的内界，通过采用用于经典的两用户广播信道的Marton的编码技术的扩展，结合随机编码器，以满足保密性约束。基于先前已知的结果，我们讨论了一个程序，提出了一个示意图的可实现的速率区域。用于处理边信息和机密性约束的速率惩罚使得该信道的可实现区域严格小于这些约束中的一个或两个被放松的那些信道的速率区域。
2011-09-25 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Cognitive Interference Channel with Confidential Messages
在强保密准则下，针对具有机密信息的认知干扰信道（CICC），提出了一种低复杂度、保密容量可达的极化编码方案。用于干扰信道的现有极化编码方案依赖于将极化码用于多址信道，其码构造问题可能是复杂的。我们表明，CICC的整个保密容量区域可以通过简单的点对点极化码实现，由于认知，我们提出的方案需要在编码器的随机率最小。
2017-10-27 cs.IT math.IT
Cognitive Interference Channels with Confidential Messages
研究了具有机密信息的认知干扰信道。与经典的两用户干扰信道类似，认知干扰信道由两个发射机组成，它们的信号在两个接收机处发生干扰。假设存在两个发射机已知的公共消息源（消息1），以及仅认知发射机（发射机2）已知的附加独立消息源（消息2）。认知接收器（接收器2）需要解码两个消息，而非认知接收器（接收器1）应当仅解码公共消息。此外，消息2被假定为机密消息，其需要对接收机1尽可能保密，接收机1被视为消息2的窃听者。保密的程度是由含糊率来衡量的。建立了离散无记忆认知干扰信道容量模糊区域的单字母表达式，并进一步明确推导出高斯情况下的容量模糊区域。此外，特殊化的情况下，没有保密约束的容量模糊区域，建立了一个新的容量定理的一类干扰信道，通过提供一个逆定理。
2007-10-10 cs.IT math.IT
Secure Broadcasting over Fading Channels with Statistical QoS Constraints
在本文中，衰落广播信道与机密消息的研究中存在的统计服务质量（QoS）的限制，在缓冲区长度的形式。我们采用有效容量公式来衡量的机密和共同的消息的吞吐量。我们假设信道侧信息（CSI）在发射机和接收机处都是可用的。假设在发送端的平均功率约束，我们首先定义了有效的安全吞吐量区域，并证明了吞吐量区域是凸的。然后，我们得到的最佳功率控制策略，实现有效的安全吞吐量区域的边界点。
2010-04-06 cs.IT math.IT
Latent Capacity Region: A Case Study on Symmetric Broadcast With Common Messages
我们考虑具有公共消息的广播问题，并且集中于公共消息速率$R_{\mathcal{A}}$，即，用于集合$\mathcal{A}$中所有接收机的消息的速率对于相同基数的所有集合$\mathcal{A}$是相同的。而不是试图描述一般广播信道的容量区域的特征，我们只考虑任何广播信道应该承载的容量区域的结构。潜在容量区域的概念是有用的，在捕捉这些潜在的约束条件，我们提供了一个完整的表征对称广播问题的潜在容量区域。这个严格的特征的逆证明依赖于一个确定性的广播信道模型。的可扩展性证明推广熟悉的速率传输参数，包括更多涉及的消息之间的擦除校正编码，从而揭示了广播与公共消息和擦除校正码之间的内在联系。
2011-03-24 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity for a 3-Receiver Broadcast Channel with Degraded Message Sets
由于存在一些错误，本文已被作者撤回。
2009-06-11 cs.IT math.IT
The capacity region of the two-receiver vector Gaussian broadcast channel with private and common messages
我们发展了一种新的方法来显示在多端信息论问题的高斯分布的最优性。作为该方法的一个应用，我们证明了Marton的内界达到了具有公共消息的矢量高斯广播信道的容量。
2012-02-01 cs.IT math.IT
Quantum Broadcast Channels with Mutually Confidential Messages
Institute for Quantum Computing, University of Waterloo（滑铁卢大学量子计算研究所）；Department of Combinatorics and Optimization, University of Waterloo（滑铁卢大学组合数学与优化系）；Department of Applied Mathematics, University of Waterloo（滑铁卢大学应用数学系）；Perimeter Institute for Theoretical Physics（理论物理珀蒂默研究所）；Dahlem Center for Complex Quantum Systems, Freie Universität Berlin（柏林自由大学达勒姆复杂量子系统中心）
研究量子广播信道中两个接收者互保密的经典消息传输，提出Marton型内界和二分经典-量子可分辨性定理，证明保密容量区域，并展示保密经典通信与量子传输的分离现象。
2026-09-23 cs.IT math.IT quant-ph
Secure Multiplex Coding Over Interference Channel with Confidential Messages
本文给出了具有两个秘密信息的两用户干扰信道容量域的内界和外界。通过将安全复用编码添加到文献[15]中的纠错方法中，该方法实现了迄今为止干扰信道的最佳可实现容量区域，我们已经证明，与文献[2]相比，改进的安全容量区域是整个Han-Kobayashi区域。此外，该构造不仅消除了为实现安全性而添加伪消息所带来的速率损失，而且将文献[2]中原有的弱安全条件变为强安全条件。然后，我们还计算了一组秘密消息的模糊率，当消息长度有限或信息率较高时，我们的结果为最坏情况下模糊率的界提供了一个很好的近似。我们的结果可以很容易地扩展到高斯干扰信道，很少的努力。
2011-09-20 cs.IT math.IT
Multiple Access Channels with Generalized Feedback and Confidential Messages
本文研究了带广义反馈的多址信道上的保密通信问题。两个受信任的用户发送独立的机密消息给一个预期的接收者，在一个被动的窃听者的存在。在这种设置中，两个可信用户之间的主动合作，通过使用信道反馈，以提高通信效率。基于速率分裂和解码转发策略，推导出离散无记忆信道和高斯信道下的可达保密速率域。结果表明，信道反馈提高了可实现的保密率。
2007-06-26 cs.IT math.IT
Key Assistance, Key Agreement, and Layered Secrecy for Bosonic Broadcast Channels
研究了基于量子广播通信的秘密共享构造块。在有和没有密钥辅助的情况下，确定纯损耗玻色子广播信道的机密容量区域，并且为有损玻色子广播信道建立可实现的区域。如果主接收器具有η<1/2的transmittance，则机密性仅依赖于一次性密码本的密钥辅助加密。我们还解决了两个密钥，一个公钥和一个私钥的蒸馏会议密钥协商。一个正则化公式推导出有限维的密钥协商容量区域。在玻色子情况下，密钥协商区域被包括在具有机密消息的对应广播信道的容量区域内。然后，我们考虑一个网络分层保密，其中三个用户与不同的安全等级在同一个广播网络进行通信。我们推导出一个可实现的分层保密区域的纯损耗玻色子信道，形成的级联的两个分束器。
2021-09-13 cs.IT math.IT quant-ph
Achievable Regions and Precoder Designs for the Multiple Access Wiretap Channels with Confidential and Open Messages
本文研究了多址窃听（MAC-WT）信道的保密容量域，其中，除了机密消息，用户还可以发送开放消息。所有这些消息都是为合法的接收者（或简称为Bob）准备的，但只有机密消息需要被保护免受窃听者（Eve）的攻击。我们首先考虑一个离散的无记忆（DM）MAC-WT信道，其中Bob和Eve联合解码他们感兴趣的消息。通过使用随机编码，我们找到了一个可实现的速率区域，在该区域内可以实现完美的保密，即，所有用户都可以以任意小的错误概率与Bob通信，而泄露给Eve的机密信息趋于零。由于联合解码的高实现复杂度，我们还考虑了DM MAC-WT信道，其中Bob简单地独立解码消息，而Eve仍然应用联合解码。然后，我们将DM情况下的结果扩展到高斯向量（GV）MAC-WT信道。基于信息论的结果，我们进一步最大化的总和保密率的GV MAC-WT系统的所有用户设计的预编码器。由于问题是非凸的，我们提供迭代算法来获得次优解。仿真结果表明，与现有方案相比，所提算法能大大提高通信的保密性，与只关注网络保密性能的工作相比，由于可以同时传输开放消息，因此能有效提高系统的频谱利用率。
2021-07-29 cs.IT math.IT
Capacity Theorems for the Cognitive Radio Channel with Confidential Messages
认知无线电作为一种受大脑启发的无线通信方案，通过允许认知用户接入授权给主用户的未充分利用的频谱，有效地利用了稀缺的无线电频谱资源。认知无线电除了具有通信可靠性高、频谱利用率高等特点外，信息传输的安全性和抗窃听能力也是其重要的应用领域。在本文中，这个问题是从信息论的观点。探讨了认知无线电信道（CRC）的容量限制与机密消息。作为认知无线电的理想化信息理论模型，该信道包括两个发射机，它们向它们对应的接收机发送独立的消息，使得一个发射机，即，认知发射机非因果地访问另一发射机的消息，即，主要的发射机。指定给每个接收者的信息必须对其他接收者保密。每个消息的保密级别使用含糊率进行评估。新的内边界和外边界的能力模糊区域的建立。结果表明，这些界限重合的一些特殊情况。具体来说，容量模糊区域推导出一类噪声较小的CRC和一类半确定性CRC。对于只需要对认知发送端的消息保密的情况，也为弱干扰下的高斯CRC建立了容量模糊域。
2014-02-20 cs.IT math.IT
Two-Multicast Channel with Confidential Messages
出于部分的安全组播分布式存储的问题，我们分析了保密率的信道中，两个发射机同时多播到两个接收器中存在的窃听者。通过扩展Chia和El Gamal的技术以及随机分箱的输出统计方法来计算可重复率。外边界推导出的退化和非退化版本的通道，并提供的例子中，内部和外部边界满足。内界恢复已知的多址窃听信道，广播信道与机密消息，和复合MAC信道的结果。一个辅助的结果也产生，得出一个内界的最小随机性实现多路窃听信道中的保密性。
2020-08-03 cs.IT math.IT
On The Fast Fading Multiple-Antenna Gaussian Broadcast Channel with Confidential Messages and Partial CSIT
在窃听信道中，通常假设窃听者的信道状态信息（CSI）在发送端是完全或部分已知的。然而，在完美的保密性约束下，窃听者可能没有动机反馈任何正确的CSI。在本文中，我们考虑了一个更可行的问题，即发射机拥有窃听者的CSI。即，具有机密消息的快衰落多天线高斯广播信道（FMGBC-CM），其中两个接收器都是合法用户，使得他们都愿意反馈准确的CSI以维持他们的安全传输，并且不被另一个窃听。我们假设只有信道状态信息的统计是已知的发射机。我们首先展示了FMGBC-CM不被降级到普通窃听信道的必要条件。然后，我们推导出可实现的速率区域的FMGBC-CM的信道输入的协方差矩阵和膨胀因子是未知的，有待解决。之后，我们提供了一个解析解的信道输入协方差矩阵。我们还提出了一种迭代算法来求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子。由于正常信噪比下的速率域公式比较复杂，我们采用低信噪比分析来研究信道特性。最后，数值算例表明，在完全保密约束下，两个用户可以同时获得正速率，这验证了我们推导的必要条件。数值结果也说明了解析解和所提算法在不同条件下求解信道输入协方差矩阵和膨胀因子的有效性。
2013-07-09 cs.IT math.IT
LDPC coded transmissions over the Gaussian broadcast channel with confidential messages
本文针对具有机密信息的高斯广播信道，设计并评估了几种实用的低密度奇偶校验（LDPC）编码传输方案。该信道模型不同于经典的窃听信道模型，因为未经授权的接收器（Eve）必须能够解码信息的某些部分。因此，可靠性和安全性目标与窃听信道的目标不同。为了设计和评估实际的编码方案，我们使用的出错率作为一个度量的性能所取得的授权接收器（鲍勃）和未经授权的接收器（夏娃）。我们研究了系统的可行性，并表明，两个不同的水平，对噪音的保护，需要对公众和秘密的消息。这可以通过两种方式来实现：i）通过使用具有所传输的信息比特的不等错误保护（UEP）的LDPC码，或者ii）通过使用具有不同速率的两个经典的非UEP LDPC码。我们比较了这两种方法，并表明，所考虑的例子，利用UEP LDPC码的解决方案是更有效的比使用非UEP LDPC码。
2014-04-10 cs.CR cs.IT math.IT
The capacity of a class of 3-receiver broadcast channels with degraded message sets
Korner和Marton建立了具有降级消息集的2接收器广播信道的容量区域。最近的研究结果表明，一个简单的扩展Korner-Marton区域超过2个接收器是最佳的。本文表明，情况并非如此。我们建立了一类3接收广播信道的容量区域2退化的消息集，并表明它可以严格大于简单的扩展的Korner-Marton区域。关键的新思想是间接解码，即接收器不能直接解码云中心，通过解码卫星码字间接找到它。然后，这个想法是用来建立新的内部和外部边界上的容量区域的一般3接收器广播信道与2和3个退化的消息集。我们表明，这些界限是紧的一些非平凡的情况下。结果表明，3-接收器广播信道与降级的消息集的容量至少是一样难以找到的一般2-接收器广播信道与公共和私人消息的容量。
2008-01-10 cs.IT math.IT
Transmitter Optimization in MISO Broadcast Channel with Common and Secret Messages
在本文中，我们考虑在多输入单输出（MISO）广播信道与公共和秘密消息的发射机优化。该秘密消息是为$K$用户准备的，并且它相对于$J$窃听者以完全保密的方式发送，这些窃听者也被假定为网络中的合法用户。公共消息以固定速率$R_{0}$发送，并且它是为所有$K$用户和$J$窃听者准备的。源在总功率约束下操作。它还注入人工噪声，以提高保密率。我们得到的最佳协方差矩阵与公共消息，秘密消息，和人工噪声，最大化可实现的保密率，同时满足固定的速率$R_{0}$的公共消息。
2014-01-25 cs.IT math.IT
A Unified Scheme for Two-Receiver Broadcast Channels with Receiver Message Side Information
本文研究了两个接收器广播信道的容量区域，其中每个接收器（i）具有公共和私有消息请求，并且（ii）知道另一个接收器请求的私有消息的一部分作为边信息。首先，我们提出了一个传输方案，并推导出两个接收器的无记忆广播信道的内界。接下来，我们证明了这个内界是紧的确定性通道和更有能力的通道，从而建立他们的容量区域。我们表明，这个内界也是紧的所有类的两个接收器的广播信道的容量区域之前，这项工作是已知的。因此，我们提出的计划是一个统一的能力实现计划，这些类的广播信道。
2015-04-15 cs.IT math.IT
