Optimal Secure GDoF of Symmetric Gaussian Wiretap Channel with a Helper
我们研究了一个对称高斯窃听信道与助手，其中一个机密的消息被发送到一个合法的接收器，在存在的一个助手和一个窃听者，在一个弱的保密约束的概念。在这种情况下，我们描述了最佳安全广义自由度（GDoF）。实验结果表明，加入辅助器可以显著提高窃听信道的安全GDoF。结果得到了一个新的逆和一个新的方案的支持。在所提出的方案中，帮助者以特定的功率电平和方向发送合作干扰信号。通过这种方式，它最小化了GDoF中由保密约束引起的惩罚。在安全率分析中，采用了去噪和信号分离技术。
2019-09-11 cs.IT math.IT
Polar Coding for the General Wiretap Channel
窃听信道的信息理论工作主要是基于随机编码方案。设计实用的编码方案以实现信息论安全是一个重要的问题。通过应用最近发展的两种极化码技术，我们提出了一种极化编码方案，以实现一般窃听信道的保密容量。
2014-10-14 cs.CR cs.IT math.IT
Explicit Wiretap Channel Codes via Source Coding, Universal Hashing, and Distribution Approximation, When the Channels' Statistics are Uncertain
我们认为窃听信道的窃听信道的不确定性下（一）嘈杂的块式II型，（二）复合，或（三）任意变化的模型。我们提出了明确的窃听代码，可以处理这些模型在一个统一的方式，只依赖于三个原语，即信源编码与边信息，通用散列，分布近似。我们的显式窃听代码实现了最知名的单字母可实现的速率，以前获得的非建设性的，所考虑的模型。我们的研究结果得到强保密性，不需要预先共享的秘密之间的合法用户，并不需要任何对称性的信道上。我们的结果的扩展到复合主通道也来自通过新的容量实现极化编码方案的复合设置。
2022-11-01 cs.IT math.IT
Secure Semantic Communication over Wiretap Channel
本文研究窃听信道下语义通信的安全传输问题，在语义保密与数据失真约束下给出率-失真-疑义度区域的一般内外界，并针对高斯源与高斯窃听信道进行约简和数值评估。
2024-10-21 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
Exact Random Coding Secrecy Exponents for the Wiretap Channel
我们分析了确切的指数衰减率的预期量的信息泄露给wyner的窃听通道设置使用窃听通道代码从i.i.d.和恒定组成随机码。我们对i.i.d.随机编码系综表明，使用该系综的先前已知的可实现的保密指数确实是系综中平均码的精确指数。此外，我们对从恒定组成随机码的系综构造的窃听信道码的分析导致了一个指数，该指数除了是平均码的精确指数之外，还大于迄今为止在文献中针对该系综建立的可实现的保密指数（其又已知小于通过从i.i.d.随机编码集合）。我们展示的例子中，确切的秘密指数窃听信道码构造随机常数组成码大于那些构造独立同分布。随机码和其中从I.I.D.随机码比由恒定组成的随机码构造的那些随机码大。因此，我们的结论是，不同于纠错问题，有没有一般的两个随机编码合奏之间的顺序在他们的保密指数。
2016-09-12 cs.IT math.IT
Polar Coding for Secure Transmission in MISO Fading Wiretap Channels
本文提出了一种用于多输入单输出单天线窃听（MISOSE）衰落信道下保密通信的极化编码方案。我们考虑的情况下，块衰落信道与已知的窃听信道状态信息（CSI）和衰落信道与已知的窃听信道分布信息（CDI）的情况。我们使用人工噪声辅助的安全预编码方法，以最大限度地提高保密容量在第一种情况下，并克服不知道窃听CSI在第二种情况下。我们表明，我们提出的方案可以提供可靠和安全的通信MISOSE信道的编码和解码复杂度低。
2014-11-10 cs.IT math.IT
On Secure Computation Over the Binary Modulo-2 Adder Multiple-Access Wiretap Channel
本文研究了二进制模2加法器多址窃听信道上函数的安全计算问题。这个问题涉及到一个合法的接收器，希望可靠和有效地计算分布式二进制源的函数，而窃听者必须保持对它们的无知。为了刻画相应的基本极限，引入了保密计算能力的概念。虽然确定保密计算能力是具有挑战性的任意函数，它令人惊讶地证明，如果函数完美地匹配的代数结构的信道和联合源分布满足一定的条件，保密计算能力等于计算能力，这是所有可实现的计算速率的上确界没有保密约束。与安全传输消息的情况不同，编码器不需要额外的随机性，合法接收者也不需要比窃听者有任何优势。因此，结果表明，安全地计算一个函数在多路访问窃听信道的问题可能显着不同的安全通信消息之一。
2016-07-30 cs.IT math.IT
Strongly Secure Communications Over the Two-Way Wiretap Channel
我们考虑在强保密准则下的双向窃听信道的安全通信问题。我们改进现有的结果，开发一个可实现的区域的基础上，利用在窃听者的终端和合法用户之间的合作的干扰的战略。我们利用多址接入信道的信道可分辨性的概念来分析合作干扰，我们表明，合作干扰所产生的人工噪声引起了一个共同的随机性，可用于秘密密钥协议的来源。我们说明了高斯双向窃听信道的情况下，这种编码技术提供的增益，我们显示了显着的改善，一些通道配置。
2012-04-10 cs.IT math.IT
Wiretap Channel With Causal State Information and Secure Rate-Limited Feedback
在本文中，我们考虑了存在因果状态信息和安全速率限制反馈的窃听信道的保密容量。在这种情况下，来自信道的因果状态信息对合法发射机和合法接收机都可用。此外，合法接收机可以以有限的速率Rf向发射机发送安全反馈。我们证明了秘密容量是有界的。此外，当合法接收器的信道比窃听器的信道噪声小时，该界限被证明是紧的。容量实现方案是基于Wyner窃听编码和两个步骤的共享密钥生成：一个从状态信息和一个通过无噪声反馈。最后，我们考虑几种特殊情况。当状态信息仅在合法接收器处可用时，分析表明，与先前涉及反馈的结果不同，最好使用反馈将状态信息发送到发送器（如果可能的话），而不是发送随机密钥。
2014-08-14 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian MIMO Wiretap and MIMO Broadcast Channels with Unknown Eavesdroppers
我们调查的安全自由度（SDoF）的窃听和K个用户高斯广播信道与多个天线在发射机，合法的接收机和一个未知数量的窃听者，每个天线的数量小于或等于一个已知的值NE。合法的发送者和接收者之间的信道矩阵在任何地方都是可用的，而合法的对没有关于窃听者的信道的信息。我们提供了所考虑的系统的精确总和SDOF。推导了一个新的综合上界，并在此基础上提出了一种新的利用干扰的可实现方案。我们证明了合作干扰是SDOF最佳的，即使没有窃听CSI在发射机。
2016-03-30 cs.IT math.IT
Secure Polar Coding for Adversarial Wiretap Channel
对抗窃听信道（AWTC）模型是一种安全的通信模型，在该模型中，对手可以直接读写合法通信中传输的比特，并具有固定的分数。在本文中，我们提出了一个安全的极化编码方案，以提供安全和可靠的AWTC模型的通信。针对对抗性读写行为，提出了一种$ρ$等效信道块，并研究了其在信道极化操作下的变换。我们发现产生的信道是极化的，在这个意义上，他们的一部分是全噪声信道的概率几乎为$1$，其余部分是无噪声信道的概率几乎为$1$。在此基础上，我们对对抗读写的等效信道块进行了编码，并通过在极化等效块上应用多块链接结构，构造了一种安全的极化编码方案。从理论上证明了当块长$N$趋于无穷大时，该方案在可靠性和强安全性准则下均达到了AWTC模型的保密能力.仿真结果表明，该方案能够在AWTC模型下提供安全可靠的通信。
2020-12-31 cs.IT math.IT
Outage Constrained Robust Secure Transmission for MISO Wiretap Channels
在本文中，我们考虑了MISO窃听信道的鲁棒安全波束形成器的设计。假设窃听者的信道在发送端只有部分可用，在发送功率和保密率中断概率约束下，我们寻求最大化保密率。中断概率约束要求保密率以高概率超过某个阈值。因此，在设计中包括这样的约束自然确保了期望的鲁棒性。不幸的是，概率约束的存在使得问题非凸，因此难以解决。在本文中，我们研究了中断概率约束的保密率最大化问题，使用一种新的两步方法。在广泛的不确定性模型下，我们开发的算法可以获得高质量的解，有时甚至是精确的全局解，用于鲁棒安全波束形成器的设计问题。仿真结果验证了算法的有效性和鲁棒性。
2013-10-27 cs.IT math.IT
Secure Lossy Source-Channel Wiretapping with Side Information at the Receiving Terminals
研究了在任意相关边信息条件下的信源信道安全窃听问题。这个场景包括一个编码器（称为Alice），它希望压缩一个源，并通过一个有噪声的信道将其发送到一个合法的接收器（称为Bob）。在这种情况下，爱丽丝必须同时满足所需的要求失真水平在鲍勃，和含糊率在窃听者（称为夏娃）。该设置可以被看作是在解码器处具有辅助信息的安全信源编码和窃听信道的传统问题的一般化。推导了任意信道和边信息情况下的率失真模糊区域的内界和外界。在一些特殊的情况下，它表明，分离举行。通过适当的编码，边信息、信道噪声和Bob处的失真之间的任何统计差异的存在都可以在保密性方面被充分利用。
2011-05-23 cs.IT math.IT
Self-Secure Capacity-Achieving Feedback Schemes of Gaussian Multiple-Access Wiretap Channels with Degraded Message Sets
Schalkwijk-Kailath（SK）方案实现了具有反馈的点到点白高斯信道的容量，其本身是安全的，并且还实现了具有反馈的高斯窃听信道的保密容量，即，SK方案是用于高斯窃听信道的自安全容量实现（SSCA）反馈方案。对于多用户窃听信道，最近，已经表明Ozarow的用于两用户高斯多址接入信道（GMAC）的容量实现反馈方案是用于两用户高斯多址接入窃听信道（GMAC-WT）的SSCA反馈方案。本文首先提出了一种基于两用户GMAC协议的容量实现反馈方案（GMAC-DMS），并证明了该方案是基于两用户GMAC协议的SSCA反馈方案（GMAC-WT-DMS）。接下来，我们将上述方案扩展到在发射机处具有非因果信道状态信息的两用户GMAC-DMS（NCSIT），并表明扩展方案是容量实现的，并且对于具有NCSIT的两用户GMAC-WT-DMS也是SSCA反馈方案。最后，我们推导出两个用户的GMAC-WT-DMS的保密容量区域的外边界与NCSIT，数值结果显示了反馈的速率增益。
2021-11-18 cs.IT math.IT
Secrecy Coding for the Binary Symmetric Wiretap Channel via Linear Programming
本文利用线性规划优化方法研究主信道无噪声、窃听信道为BSC的窃听信道，提出更紧的有限码长保密速率极限及优于随机装箱码的保密编码方案，并给出线性和非线性码的装箱技术。
2024-01-13 cs.IT math.IT
Probabilistic Shaped Multilevel Polar Coding for Wiretap Channel
针对高斯窃听信道中离散星座输入与高斯保密容量之间的差距，提出概率成形多级极化编码方案，优化输入分布并集成多级极化码，证明可达保密容量并满足安全条件，仿真验证优于均匀输入。
2024-11-10 cs.IT math.IT
Adaptive Coding for Two-Way Wiretap Channel under Strong Secrecy
本文针对双向窃听信道的强保密需求，提出两种自适应编码方案，推导了不同保密约束下的保密容量域内界，并证明满足条件独立条件的信道在联合保密约束下仍可实现正传输速率。
2024-06-24 cs.IT math.IT
Shannon's secrecy system with informed receivers and its application to systematic coding for wiretapped channels
香农的保密系统中的设置进行了研究，其中合法的解码器和窃听器都可以访问与源相关的边信息序列，但窃听器通过比合法解码器的相应信道更嘈杂的信道接收编码信息和边信息，而合法解码器又与编码器共享秘密密钥。一个单字母的表征提供了可实现的区域中的空间的五个数字的优点：在窃听器的含糊度，关键率，在合法的接收器，编码信道的带宽扩展因子的源重建的失真，和平均传输成本（广义功率）。除了这是早期研究的延伸之外，它还提供了一个框架，用于研究存在窃听信道的系统代码的基本性能限制。最佳可实现的性能的系统码，然后比较一般的代码在几个方面，并给出了几个例子。
2006-11-26 cs.IT math.IT
Secure Transmission for Relay Wiretap Channels in the Presence of Spatially Random Eavesdroppers
我们提出了一个安全的传输方案的中继窃听信道，其中源与目的地通过解码和转发中继在空间随机分布的窃听者的存在下进行通信。我们假设源端配备了多个天线，而中继端、目的端和窃听端都配备了一个天线。在所提出的方案中，除了信息信号，源发送人工噪声信号，以混淆窃听者。以最大化中继窃听信道的保密吞吐量为目标，推导了传输中断概率的封闭表达式和保密中断概率的易于计算的表达式。使用这些表达式，我们确定最佳的功率分配因子和窃听码速率，保证最大的保密吞吐量，同时满足保密中断概率约束。此外，我们研究了源天线数量对保密吞吐量的影响，表明在源处添加额外的发射天线会显著增加保密吞吐量。
2015-09-24 cs.IT math.IT
Well-Rounded Lattices for Coset Coding in MIMO Wiretap Channels
最近，在设置衰落的单输入单输出（SISO）窃听信道中，圆形网格的概念已经找到了重要的应用。它已被证明，在这种设置下，被充分舍入的属性是至关重要的窃听者的正确解码的概率最小化在较低的SNR制度。在几个模拟中已经说明了从良好的圆形格构造的陪集码的优越性能。在本文中，这项工作扩展到衰落多输入多输出（MIMO）窃听信道，并在SISO的情况下，类似的设计标准。进一步，设计了适用于瑞利衰落MIMO窃听信道的显式陪集码。特别是，它是通过广泛的模拟，子格的著名的Alamandi码和黄金码，满足我们的设计标准比标量倍的代码晶格相同的参数执行更好。
2016-09-24 cs.IT math.IT
Polar Coding for the Wiretap Broadcast Channel with Multiple Messages
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，其中发射机希望发送不同的机密（和非机密）的信息，每个合法的接收器。首先，我们比较了文献中该模型的可达区域上的两个内界，然后我们设计了一个极化编码方案，实现了更强的一个。在所提出的方案中，编码使用基于极性的马顿编码，其中一个内层必须由两个合法的接收器可靠地解码，并且每个接收器必须解码其自己对应的外层。由于广播信道的非劣化条件，编码器构建链接构造，该链接构造引起相邻块之间的双向依赖性。实际上，这些依赖性可以发生在不同块的不同编码层之间。使用两个密钥，其长度在速率方面可以忽略不计，需要证明极化码满足强保密条件。
2019-09-11 cs.IT math.IT
Secure multiplex coding to attain the channel capacity in wiretap channels
众所周知，如果编码率小于所谓的保密容量$C_S$，则可以在没有秘密密钥的情况下经由噪声信道安全地传输消息以对抗任何窃听器，所述保密容量$C_S$通常小于信道容量$C$。为了消除丢失的$C - C_S$，我们提出了一种多路复用编码方案与多个独立的消息。在本文中，它表明，建议的多路复用编码方案可以获得的信道容量的总速率的多个消息和完美的保密每个消息。通过推广Hayashi的证明，证明了编码定理，其中信道可分辨性的编码被应用于窃听信道。
2005-09-16 cs.CR cs.IT math.IT
The Wiretap Channel with Generalized Feedback: Secure Communication and Key Generation
众所周知，反馈并不能增加点对点无记忆信道的容量，然而，它在保密通信中的作用还没有完全了解。在这项工作中，一个可实现的计划窃听信道与广义反馈。该方案利用反馈信号生成合法用户之间的共享秘密密钥，在比特级加密待发送的消息。一类信道的容量的新结果，以及一些新的见解的秘密密钥协议问题。此外，该方案恢复了以前报道的速率区域从文献中，因此它可以被看作是一个概括，统一了该领域的几个结果。
2018-10-15 cs.IT math.IT
Secure Transmission with Multiple Antennas: The MISOME Wiretap Channel
在Wyner窃听信道的框架内，研究了多天线在安全通信中的作用。当发送者和窃听者有多个天线，预期的接收器有一个单一的天线，和信道矩阵是固定的，已知的所有终端的广义特征值的保密能力，并表明波束成形策略是实现容量。此外，我们表明，在高信噪比（SNR）制度的惩罚不知道窃听者的信道是小的-一个简单的“安全的空时码”，可以被认为是掩蔽波束成形和辐射功率各向同性达到接近最佳性能。在大量的天线的限制，我们得到一个实现独立的表征的保密能力作为一个函数的数量$β$：每个发送天线的窃听天线的数量。我们发现，窃听者是比较无效的$β<1$时，但对于$β\ge2$的窃听者可以驱动的保密能力为零，从而阻止安全通信到预期的接收器。还提供了遍历衰落信道的扩展。
2007-08-30 cs.IT math.IT
Semantic Security on Wiretap Channels using Universal Hashing with Fading Applications
我们提供了一个程序的基础上的通用散列族（UHFs），可以将纠错编码方案（ECC）的速率$R$到一个语义安全的窃听编码方案的速率$R - ξ$，其中$ξ$是一个参数，从窃听者的点对点信道。这种转换被证明是多项式时间有效的块长度，并适用于任何通道。当选择ECC时，我们的过程诱导窃听编码方案，只要ECC也是这样，该方案是具体和有效的。为了证明这种诱导窃听编码方案是语义安全的，我们构造了泄露给窃听者的信息的界。我们的建设是一个升级的边界从最近的文献：这里的新颖性是，我们的泄漏边界举行的任何消息分布。事实上，我们的窃听程序使用UHFs和我们的表征其语义泄漏是这项工作的第一个主要贡献。这项工作的其他主要贡献如下。我们将上述程序应用于各种窃听渠道，以显示该程序的功效，并作为这样的应用程序的结果，我们的研究结果建立了新的可实现的语义安全率。
2019-03-21 cs.IT math.IT
Semantically Secure Lattice Codes for the Gaussian Wiretap Channel
我们提出了一个新的窃听格编码方案，实现了语义安全性和强保密性的高斯窃听信道。在我们的安全性证明的关键工具是平坦因子，其特征在于对应于不同的消息的条件输出分布的收敛性，并导致上界的信息泄漏。我们不仅引入了second-good格的概念，而且提出了{flatness factor}作为此类格的设计准则。模格高斯信道和真正的高斯信道被认为是。在后一种情况下，我们提出了一种新的保密编码方案的基础上离散高斯分布在一个格，它实现了在温和的条件下的保密容量的一半nat。没有\textit{a priori}分布的消息被假定，并且没有抖动使用在我们提出的方案。
2013-11-02 cs.IT math.IT
On Wiretap Networks II
我们考虑的问题，保护一个多播网络对窃听器，可以拦截的数据包在有限数量的任意网络链接，他的选择。我们假设网络实现网络编码技术，以同时将源处可用的所有数据包传递到所有目的地。我们展示了如何这个问题可以被看作是一个网络推广的Ozarow-Wyner窃听通道的类型II。特别是，我们表明，网络安全可以通过使用Ozarow-Wyner方法的陪集编码在源上的实现的网络代码。通过这种方式，我们可以快速，透明地恢复在文献中的一些结果安全的网络编码的窃听网络。我们还得到了新的界限上所需的安全代码字母表的大小和代码建设的算法。
2008-07-04 cs.IT math.IT
MIMO Wiretap Channels with Arbitrarily Varying Eavesdropper Channel States
在这项工作中，一类信息理论的保密问题的窃听者的信道状态是完全未知的合法方。特别是，MIMO窃听信道模型被认为是窃听者的信道随时间任意变化。假设窃听者的天线数目有限，推导了MIMO窃听信道在强保密意义下的保密率，并证明了其在安全自由度上与其相反.证明了存在一个通用的编码方案，该方案可以保护机密消息不受窃听者所经历的任何信道状态序列的影响。由此得出结论，无论窃听者的位置或信道状态如何（可能有无限多个），安全通信都是可能的。此外，据观察，本设置呈现多终端窃听型信道的保密容量问题更容易处理的情况下，窃听者信道状态的全部或部分知识。为了证明这一观察，导出了高斯MIMO多址窃听信道（MIMO MAC-WT）和高斯MIMO广播窃听信道（MIMO BC-WT）的安全自由度区域，其中发射机和预期接收机具有相同数量的天线。
2010-07-27 cs.IT math.IT
Wiretap Channels with Causal State Information: Strong Secrecy
在强保密准则下，研究了具有因果信道状态信息的窃听信道的编码问题。这个问题包括两个方面：一个是由于天真的窃听信道编码，另一个是由于一次一密密码的基础上的秘密密钥协议的Alice和Bob之间使用的信道状态信息。这两个方面是密切相关的，并从可达到的高保密率的角度进行了详细的研究。研究了Alice、Bob和Eve之间具有不同方向信道状态信息（称为多路信道状态信息）的一般窃听信道，并将上述系统作为特例。我们提供了一个统一的观点，窃听信道编码与因果多路信道状态信息。
2019-07-28 cs.IT math.IT
Hierarchical Polar Coding for Achieving Secrecy over Fading Wiretap Channels without any Instantaneous CSI
本文提出了一种极化编码方案，以实现在块衰落的二进制对称窃听信道的保密性，而无需在发送端的瞬时信道状态信息（CSI）的知识。对于该模型，提出了一种分层利用极化码的编码方案。特别是，在不同的二进制对称信道的极化在不同的衰落块，每个信道使用被建模为一个适当的二进制擦除信道在衰落块。极化码被构造用于针对每个衰落块的信道使用上的编码和针对某些信道使用的衰落块上的编码。为了保证安全性，在适当的位置引入随机比特，以耗尽窃听者的观察。结果表明，这种编码方案，没有瞬时CSI在发送端，是保密容量实现的同时衰落的情况下。对于独立衰落的情况下，当窃听者信道的衰落实现总是相对于接收器降级时，实现容量。对于其余的情况下，差距进行了分析，通过比较下限和上限。值得注意的是，对于实现保密容量的场景，结果意味着瞬时CSI不增加保密容量。
2015-11-04 cs.IT math.IT
Secure Polar Coding for the Two-Way Wiretap Channel
我们考虑的问题，极化编码的安全通信的双向窃听信道，其中两个合法的用户相互通信同时，而一个被动的窃听者偷听到他们交换的信号的组合。合法用户希望设计一个合作干扰码，使得他们的码字之间的干扰可以干扰窃听者。本文设计了一种极化编码协同干扰方案，在强保密准则下，实现了一般双向窃听信道的全保密率域。链接方法用于使极坐标索引正确对齐。两个合法用户之间共享所需的随机性被视为一个有限的资源，我们表明，它的速率可以忽略不计，通过增加块的长度和链接块的数量。针对窃听者信道相对于合法信道退化的特殊情况，提出了一种简化方案，该方案在单个传输块内同时保证可靠性和弱保密性。给出了二进制擦除信道情况下的一个例子来证明我们的方案的性能。
2017-06-22 cs.IT math.IT
LDPC Code Design for the BPSK-constrained Gaussian Wiretap Channel
提出了一种基于不规则低密度奇偶校验（LDPC）码的编码方案，在存在窃听器的情况下，通过高斯窃听信道从信源向目的地发送秘密消息，并限制信源只能发送二进制相移键控（BPSK）符号。所提出的编码方案的保密性能是衡量通过窃听信道的秘密消息的速率，以及在窃听器的消息的含糊率。一个代码搜索过程中，建议获得不规则的LDPC码，实现良好的保密性能，在这种情况下。
2011-03-21 cs.IT math.IT
Secure Nested Codes for Type II Wiretap Channels
研究了II型窃听信道的安全编码设计问题，其中主信道是无噪声的，窃听信道是一般的二进制输入无记忆输出信道。所提出的安全纠错码具有嵌套码结构。研究了两种适用于II型高斯窃听信道的安全嵌套编码方案。嵌套基于第一方案的良好码序列的陪集和第二方案的良好码序列的对偶的陪集。在每种情况下，相应的可实现的速率模糊度对导出的阈值行为的基础上的良好的代码序列。这两种安全编码方案共同建立了一个可实现的速率模糊域，几乎覆盖了本例研究中的保密容量模糊域。建议的安全编码方案扩展到II型二进制对称窃听信道。一个新的可实现的完美保密率，它改进了以前报告的结果由Thangaraj等人，这是针对这个频道的。
2007-06-26 cs.CR cs.IT math.IT
Semantic Security for Quantum Wiretap Channels
我们考虑通过经典量子和量子窃听信道的语义安全问题，并使用显式构造将非安全代码转换为语义安全代码，通过双正则不可约函数实现容量。有限区域中的显式参数可以从定理中提取。我们还推广了语义安全容量定理，该定理表明，一个强安全的代码保证一个语义安全的代码具有相同的保密率，任何量子信道，包括无限维和非高斯的。
2022-11-16 cs.IT math.IT quant-ph
Optimal Signaling for Secure Communications over Gaussian MIMO Wiretap Channels
研究了总发射功率约束下高斯MIMO窃听信道的最优信令问题。当信道严重退化时，得到了最优发射协方差矩阵的封闭解。结合秩-1的解决方案，这提供了两个发射天线的情况下的最佳协方差的完整表征。考虑了弱窃听者和高信噪比的情况。结果表明，最佳协方差不收敛到一个缩放的身份在高信噪比制度。必要的最优性条件和严格的上界的最优协方差矩阵的秩建立的一般情况下，随着下界的保密能力，这是紧在一些情况下。
2016-10-31 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Multiple Access Wiretap Channel with Multiple Antennas
我们考虑一个两用户多输入多输出（MIMO）多址窃听信道，每个发射机上都有$N$天线，合法接收机上有$N$天线，窃听者上有$K$天线。我们确定了最佳和安全自由度（s.d.o.f.）对于此模型，对于所有$N$和$K$值。我们将我们的问题细分为几个制度的基础上的值的$N$和$K$，并提供可实现的计划的基础上，真正的和矢量空间对齐技术的固定和衰落信道增益，分别。为了证明可实现的方案的最优性，我们提供匹配转换为每个政权。我们的研究结果表明窃听天线的数量如何影响最佳和s.d.o.f.多址窃听频道的
2016-04-12 cs.CR cs.IT math.IT
Exact correct-decoding exponent of the wiretap channel decoder
Wyner窃听信道模型的可验证性方案的安全级别从窃听信道解码器处正确解码的概率$P_c$的角度进行检查。特别地，对于有限字母表无记忆信道，$P_c$的精确随机编码指数被导出为总编码速率$R_1$和每个子码$R_2$的速率的函数。给出了该函数的两种不同表示，并给出了它的基本性质。我们还刻画了$P_c$的随机编码指数意义下的完全安全率对$(R_1,R_2)$的区域，换句话说，这个可验证性方案的指数与窃听方的盲猜测的指数相同的区域。最后，一个类似的推导的正确解码指数概述的情况下，高斯信道。
2014-03-24 cs.IT math.IT
Semantically Secure Lattice Codes for Compound MIMO Channels
我们考虑复合多输入多输出（MIMO）窃听信道，其中最小的信道状态信息在发射机（CSIT）的假设。码的构造给出了各向同性互信息的特殊情况下，作为一般情况下的保守策略。使用MIMO信道的平坦度因子，我们提出格码普遍实现复合MIMO窃听信道的保密能力，直到一个恒定的间隙（以nats测量），这是等于发射天线的数量。该方法从错误概率的角度改进了MIMO窃听信道保密编码的现有工作，并建立了信息理论安全（实际上是语义安全）。我们还给出了一个代数结构，以减少代码的设计复杂度，以及合法接收机的解码复杂度。由于数域和除法代数的代数结构，我们的复合MIMO窃听信道的代码构造可以减少到高斯窃听信道，直到一些额外的间隙保密容量。
2019-10-08 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity of Cost-Constrained Wiretap Channels
在许多信息论信道编码问题中，向操作设置添加输入成本约束相当于限制容量公式中的优化域。本文表明，在一般的信念相反，这样一个简单的修改不适用于成本约束（CC）窃听信道（WTC）。无成本约束的离散无记忆WTC的安全容量由一个辅助随机变量描述。然而，对于CC DM-WTC，我们表明，两个辅助设备是必要的，以实现容量。具体地说，我们首先推导出的安全容量公式，证明直接部分通过叠加编码。然后，我们提供了一个例子的CC DM-WTC的secondary容量不能使用一个单一的辅助实现。这确立了叠加编码在CC WTC上的基本作用。
2020-12-26 cs.IT math.IT
Security for Wiretap Networks via Rank-Metric Codes
研究了网络编码通信系统的安全问题。该网络采用线性网络编码将$n$数据包从信源发送到每个接收方，窃听者可以在任意选择的链路上窃听$μ$。提出了一种编码方案，可以实现$k=n-μ$数据包的最大可能速率，这些数据包在信息理论上是安全的。我们的计划的一个显着特点是，它是通用的：它可以应用于任何通信网络的顶部，而不需要知识或任何修改的底层网络代码。事实上，甚至可以使用随机网络代码。我们的方法是基于Rouayheb-Soljanin的制定窃听网络的Ozarow-Wyner窃听通道的II型的概括。本质上，Ozarow-Wyner的陪集编码方案中的线性MDS码被执行线性网络编码操作的域的扩展上的最大秩距离码所取代。
2008-05-02 cs.CR cs.IT math.IT
Capacity of the State-Dependent Wiretap Channel: Secure Writing on Dirty Paper
在本文中，我们考虑的状态依赖窃听信道（SD-WC）。作为主要思想，我们模型的SD-WC作为认知干扰信道（CIC），其中主接收机作为一个窃听器的认知发射机的消息。从这个角度来看，SD-WC中的信道状态信息（CSI）在CIC中扮演着主用户消息的角色，可以在窃听者处解码。这一思想使我们能够使用CIC的主要可验证性方法，即。例如，GPC和叠加编码（SPC），以找到SD-WC的新的可实现的等效率。我们表明，这些方法满足的能力下的信道状态的速率的一些约束。类似于脏纸信道，将结果扩展到高斯情况，表明GPC导致高斯SD-WC的容量等于窃听信道的容量，而没有信道状态。因此，我们使用脏纸技术实现了高斯SD-WC的容量。此外，我们提出的方法提供了二进制SD-WC的能力。结果表明，二进制SD-WC的容量等于没有信道状态的二进制窃听信道的容量。
2016-05-18 cs.IT math.IT
Secure Joint Source-Channel Coding of Multimodal Semantic Sources
Institute for Communication Systems, University of Surrey（萨里大学通信系统研究所）
研究在噪声窃听信道上传输多模态语义源的安全联合源信道编码问题，建立了速率-失真-感知权衡的基本界限。
2026-10-14 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian Wiretap Channel with Helpers and No Eavesdropper CSI: Blind Cooperative Jamming
我们考虑高斯窃听信道与M个帮手，没有窃听信道状态信息（CSI）是在合法的实体。确切的安全D.O.F.在[1]、[2]中发现了在发送端具有理想CSI的M个助手的高斯窃听信道的最大信道容量为M/（M+1）。[1]、[2]中的最佳可实现方案的关键成分之一是将合作干扰信号与窃听者处的信息符号对准以限制信息泄漏率。这需要在发射机处的完美窃听CSI。受文献[3]的启发，我们提出了一种新的可实现的方案，其中合作干扰信号跨越窃听者的整个空间，但不与信息符号精确对齐。我们表明，该计划实现了相同的安全d.o.f.的M/（M+1），但不需要任何窃听者CSI;发射机盲合作干扰窃听者。
2013-02-26 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Network Function Computation for Linear Functions -- Part I: Source Security
本文提出了有向无环网络上的安全网络函数计算。在这样的网络中，需要汇聚节点以零误差计算目标函数，该目标函数的输入在多个源节点处被生成为源消息，而窃听器（其可以访问给定窃听集合中的任何一个但不多于一个窃听集合）不被允许获得关于源消息的安全函数的任何信息。上述模型的安全计算能力被定义为在网络的一次使用中，在给定的窃听集合和安全函数的情况下，目标函数可以在汇聚节点处以零错误安全地计算的最大平均次数。这种能力的特征一般来说极其困难。在目前的文件中，我们考虑安全地计算线性函数与窃听谁可以窃听任何子集的边缘达到一定的大小r，称为安全级别，与安全功能的身份功能。我们首先证明了安全计算能力的一个上界，它适用于任意的网络拓扑结构和任意的安全级别。当安全级别r等于0时，我们的上界降低到不考虑安全的计算能力。我们发现了一个令人惊讶的事实，对于一些模型，有没有惩罚的安全计算能力相比，没有安全考虑的计算能力。我们进一步得到了一个等价的表达的上限，通过使用图论的方法，因此，我们开发了一个有效的方法来计算这个界限。此外，我们构造了一个线性函数计算安全网络码，并得到了安全计算能力的一个下界。
2022-07-14 cs.IT math.IT
Construction A of Lattices over Number Fields and Block Fading Wiretap Coding
我们提出了一个由全实数域和CM域构成的格构造，它自然地推广了由分圆域$\mathbb{Q}(ζ_p)$（$p$是一个素数）得到的$p$ -元码构成的格构造A，而分圆域又包含了由二元码构成的格构造A的特殊情况.本文研究了分圆域$\mathbb{Q}(ζ_{p^r})$，$r\geq 1$的极大全实子域$\mathbb{Q}(ζ_{p^r}+ζ_{p}^{-r})$.我们的建设有应用程序的陪集编码的代数格码，我们详细的情况下陪集编码的块衰落窃听码。
2014-12-12 cs.IT math.IT math.NT
Polar Lattices for Strong Secrecy Over the Mod-$Λ$ Gaussian Wiretap Channel
由极化码构造的极化格对于加性高斯白噪声（AWGN）信道是可证明良好的。在这项工作中，我们提出了一种新的极晶格结构，该结构在mod- $Λ$高斯窃听信道上实现了强保密准则下的保密能力。这种构造同时导致AWGN-良好的晶格和secondary-良好的晶格。该设计方法主要基于格型编码中的$Λ/Λ'$信道与多级编码中的互信息链规则推导出的等效信道在极化方面的等效性。
2014-01-24 cs.IT math.IT
Alphabet Size Reduction for Secure Network Coding: A Graph Theoretic Approach
我们考虑一个通信网络中存在窃听器谁可以访问一个子集的通道，称为窃听集，这是从一个给定的收集窃听集选择。窃听集的收集可以是任意的。安全网络编码是为了防止源信息泄露给窃听者。在安全网络编码中，所需的字母表大小是一个开放的问题，不仅在理论上的兴趣，而且具有实际意义，因为它是密切相关的实施，这种编码方案的计算复杂性和存储要求。在本文中，我们开发了一个系统的图论方法，提高蔡和杨的下界所需的字母表大小的存在安全的网络代码。由此得到的新的下界，它只依赖于网络拓扑结构和收集的窃听集，可以显着小于蔡和杨的下界。一个多项式时间算法设计的新的下界的有效计算。
2016-11-28 cs.DM cs.IT math.CO
Uncertain Wiretap Channels and Secure Estimation
ACCESS Linnaeus Centre, KTH Royal Institute of Technology（林奈 ACCESS 中心，皇家理工学院）
研究了存在不确定性的窃听信道，定义了零错误保密容量，并探讨了在动态系统存在非随机干扰时，如何通过不确定窃听信道实现安全估计。
2016-05-01 cs.IT cs.SY eess.SY
Helper-Assisted Coding for Gaussian Wiretap Channels: Deep Learning Meets PhySec
University of Texas at Arlington（阿灵顿得克萨斯大学）；Arizona State University（亚利桑那州立大学）
本文提出利用深度学习和密码学工具设计显式短块长编码，以提高高斯窃听信道中发射端与助手的合作安全性及信息保密性。
2026-01-28 cs.IT math.IT
Construction of Codes for Wiretap Channel and Secret Key Agreement from Correlated Source Outputs by Using Sparse Matrices
本文的目的是证明编码定理的窃听信道编码问题和秘密密钥协商问题的基础上的概念的哈希性质的一个集合的功能。这些定理意味着使用稀疏矩阵的码可以达到最佳速率。此外，还证明了窃听信道和秘密密钥协议的固定速率通用编码定理。
2010-04-09 cs.CR cs.IT math.IT
On Capacity Region of Wiretap Networks
在本文中，我们考虑的问题，安全的网络编码的对手有机会从一个已知的链接子集的集合中选择一个未知的链接子集。我们研究了这种网络的容量区域，通常被称为“窃听网络”，受到弱和强保密约束，并考虑零错误和渐近零错误通信。证明了在一般离散无记忆网络中，强保密要求下的容量域和弱保密要求下的容量域是相等的.特别是，这一结果表明，在窃听网络的渐近零概率的错误不收缩的能力区域相比，弱保密要求的情况下，要求强保密。我们还推导出内部和外部边界的网络编码能力区域的窃听网络的弱保密约束，为零概率的错误和渐近零概率的错误，在熵区域。
2013-11-24 cs.IT math.IT
Secure Degrees of Freedom of the Gaussian Diamond-Wiretap Channel
在本文中，我们考虑高斯钻石窃听信道，其中包括一个正交的广播信道从源到两个中继和高斯快衰落多址窃听信道从两个中继到一个合法的目的地和窃听者。对于多址接入部分，我们考虑了完整的信道状态信息（CSI）的情况下，没有窃听者的CSI的情况下，在中继和合法的目的地。对于这两种情况，我们建立了确切的安全自由度和推广的结果多继电器。对于相反的部分，我们引入了一种新的技术，捕获消息速率和每个中继注入的个体随机性之间的权衡。在可扩展性部分中，我们展示了（i）如何在从源向广播组件中的中继发送消息符号和公共噪声符号之间取得平衡，以及（ii）如何在多址组件中的中继处组合人工噪声波束成形和噪声对准技术。在与完整的CSI的情况下，我们提出了一个方案，中继同时波束形成共同的噪声信号在零空间的合法目的地的信道，并将它们与窃听器的消息信号。在没有窃听者的CSI的情况下，我们提出了一个方案，有效地利用广播链路的消息和共同的噪声符号在源之间的计算。最后，我们的可扩展性和逆技术也可以适应高斯（非衰落）信道模型。
2015-12-19 cs.IT math.IT
Artificial-Noise-Aided Secure Transmission in Wiretap Channels with Transmitter-Side Correlation
本文首次研究了发射端相关性对人工噪声辅助安全传输的影响，并在此基础上提出了一种新的用于增强物理层安全性的人工噪声功率分配策略。具体来说，我们设计了一个基于相关性的功率分配（CPA）的AN，其中的最优性方面实现最小的保密中断概率的分析证明在大系统政权的发射天线的数量接近无穷大。为了充分揭示CPA的好处，我们推导出易于评估的CPA实现的保密中断概率的表达式。我们的研究表明，CPA是接近最优的，显着优于广泛使用的均匀功率分配（UPA），即使是一个适度的小数目的相关发射天线。此外，我们的数值结果揭示了CPA和UPA之间的根本区别。也就是说，当相关发射天线的数量增加时，CPA的秘密中断概率总是减小，而UPA的秘密中断概率遭受饱和点。
2016-11-07 cs.IT math.IT
