Achieving both positive secrecy rates of the users in two-way wiretap channel by individual secrecy
研究了双向窃听信道的个体保密性，其中两个合法用户的消息分别保证对外部窃听者的安全。一方面，在某些通信场景中，联合保密不可能同时达到两个用户的正保密率。另一方面，个人保密性满足了许多实际通信系统的保密要求。因此，首先，一个可实现的保密率区域推导出一般的双向窃听信道与个人保密。在确定性信道中，个体秘密的保密容量区域大于联合秘密的保密容量区域;其次，给出了一般双向窃听信道和两类特殊双向窃听信道的保密容量区域的外界，并通过二进制输入双向窃听信道和退化高斯双向窃听信道探讨了保密容量区域的内界和外界之间的差距。最重要的是，建立了异或信道和退化高斯双向窃听信道的保密容量域，并证明了退化高斯双向窃听信道在单独保密约束下的安全和速率严格大于联合保密约束下的安全和速率.
2017-07-19 cs.IT math.IT
The Degraded Gaussian Diamond-Wiretap Channel
在本文中，我们提出了非平凡的上界和下界的保密能力的退化高斯钻石窃听信道，并确定了几个范围内的信道参数，这些界限符合有用的直觉。此外，我们调查的窃听者的存在对容量的影响。我们考虑以下两种关于随机性的可用性的场景：1）在源和两个中继处有共同的随机性，以及2）仅在源处有随机性，并且在中继处没有可用的随机性。我们通过考虑两个中继信号之间的相关性和每个编码器处的随机性的可用性来获得上界。对于下界，我们提出了两种类型的编码方案：1）解码和转发方案，其中的中继协作发送的消息和虚构的消息和2）部分DF方案与多编码，其中每个中继发送一个独立的部分消息和整个或部分虚构的消息使用依赖码字。
2015-04-22 cs.IT math.IT
Partial Strong Converse for the Non-Degraded Wiretap Channel
我们证明了部分强逆属性的离散无记忆\emph{non-degraded}窃听信道，我们需要泄漏到窃听消失，但允许一个渐近的错误概率$ε\in [0,1)$的合法接收器。我们表明，当传输速率是以上的保密能力，正确解码的概率在合法的接收机呈指数衰减到零。因此，最大传输速率对于$ε\in [0,1)$是相同的，并且部分强逆性质成立。我们的工作是受到最近开发的技术的启发，基于信息谱方法和估计正确解码的概率的指数的Adriff-Cramer界。
2016-11-17 cs.CR cs.IT math.IT
The Degraded Poisson Wiretap Channel
为无线通信提供安全保证对于当今的应用至关重要。虽然该领域的先前工作集中在射频（RF）信道上，但是为RF信道提供安全保证本质上是困难的，因为它们易于由于小尺度衰落而快速变化。另一方面，无线光通信由于光和近光频率范围内的信号传播的固有方面而固有地比RF通信更安全。本文通过研究直接检测系统的保密能力来研究无线光链路上的保密通信。对于退化泊松窃听信道，给出了保密容量的封闭表达式。一个完整的表征一般率模糊区域。对于可扩展性，通过使用Wyner为Poisson信道设计的结构化码来显式地构造最优码。逆证明了两种不同的方式：第一种方法只依赖于简单的属性的条件期望和基本的信息理论不等式，而第二种方法的铰链之间的最小均方估计和互信息泊松信道中最近建立的联系。
2010-04-02 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
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
On The Achievable Rate Region of a New Wiretap Channel With Side Information
提出了一种新的可应用的边信息分离的窃听信道，该信道由一个发送者、一个合法接收者和一个窃听者组成。在所考虑的情况下，从发射机到合法接收机和窃听者的链路经历不同的条件或信道状态。因此，合法的接收者和窃听者通过具有不同信道状态的信道来监听发送的信号，这些信道状态可能彼此具有某种相关性。假设发射机非因果地知道主信道的状态，并使用该知识来编码其消息。窃听通道的状态在任何地方都是未知的。一个可实现的模糊率区域推导出该模型，并与现有的作品。在某些特殊情况下，将所得结果推广到高斯窃听信道。
2012-04-01 cs.IT math.IT
The Degraded Discrete-Time Poisson Wiretap Channel
研究了基于强度调制和直接检测的无线光通信系统中的离散泊松窃听信道（DT-PWC）的退化问题。受非负性，峰值和平均强度以及带宽的限制，我们研究的secondary容量实现输入分布的窃听通道，并证明它是唯一的和离散的有限数量的质量点，其中之一位于原点。此外，我们建立，该窃听信道的速率模糊区域的边界上的每一点也是由一个独特的和离散的输入分布与许多质量点。一般情况下，最优分布的质点个数大于2。这与降级的连续时间PWC相比，当信令带宽不受限制并且其中保密容量和速率模糊区域的整个边界由二进制分布实现时。此外，我们扩展我们的分析的情况下，只有平均强度约束是活跃的。对于这种情况下，我们发现，保密能力和整个边界的率模糊区域是由离散分布与可数\textit{infinite}的质量点，但与许多质量点在任何有界的间隔。
2021-01-26 cs.IT cs.SY eess.SY
Arbitrarily Varying Wiretap Channel with State Sequence Known or Unknown at the Receiver
考虑了任意变化窃听信道（AVWC）在最大译码错误概率和强保密准则下的保密容量问题，其中信道状态序列在接收端可以是已知的，也可以是未知的.同时，它总是假设信道状态序列是已知的窃听和未知的发射机。讨论了随机码（采用随机编码器和确定性译码器）和随机码（采用随机编码器和确定性译码器）的容量结果。此型号包括以前的经典AVWC型号作为特例。给出了保密容量的单字母下界，证明了当主信道噪声小于窃听信道噪声时的保密容量。编码方案是基于Csiszar的几乎独立着色方案和Ahlswede的消除技术。此外，还定义了一种新的关于状态的典型序列。当接收方知道状态序列时，随机码的保密容量与随机码的保密容量相同。同时，当接收端不知道状态序列时，随机码可以获得更大的保密容量。
2017-12-03 cs.IT 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
Multi-receiver Wiretap Channel with Public and Confidential Messages
本文研究了具有公共和机密信息的多接收者窃听信道。在该信道中，存在希望在外部窃听者存在的情况下与两个合法用户通信的发送器。发送器向每个合法用户发送一对公共和机密消息。虽然对公共消息没有保密限制，但机密消息需要以完全保密的方式传输。研究了离散无记忆多接收机窃听信道及其高斯多输入多输出（MIMO）情况。首先，我们考虑退化的离散无记忆信道，并通过使用一个可实现的方案，使用叠加编码和分箱获得的容量区域的内界。接下来，我们得到了一个外边界，并表明，这个外边界部分匹配的内边界，退化的信道模型的容量区域提供了部分表征。其次，我们得到了一个内界的一般，不一定退化，离散无记忆信道，通过使用马顿的内界，叠加编码，速率分裂和binning。第三，我们考虑了退化的高斯MIMO信道，并表明，为了评估内外界，只考虑联合高斯辅助随机变量和信道输入是足够的。由于内界和外界部分匹配，这些充分性结果提供了退化高斯MIMO信道的容量区域的部分表征。最后，我们提供了一个一般的，不一定退化，高斯MIMO多接收机窃听信道的容量区域的内界。
2011-06-21 cs.CR 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
A Comparison of Skewed and Orthogonal Lattices in Gaussian Wiretap Channels
我们考虑格陪集编码传输在窃听信道加性高斯白噪声（AWGN）。检查一个函数，可以被解释为无论是合法的接收器的错误概率或窃听者的正确决策概率，我们严格表明，虽然提供简单的位标签，正交嵌套格陪集编码的合法接收器和窃听者的概率是次优的。
2014-11-21 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of a Gaussian Wiretap Channel With ADCs is Always Positive
我们考虑一个复杂的高斯窃听信道，在合法的接收器和窃听器的有限分辨率模数转换器（ADC）。对于这个通道，我们表明，一个积极的保密率总是可以实现的，只要在合法的接收机和窃听者的信道增益是不同的，无论ADC的量化水平。对于可互换性，我们首先考虑合法接收器处的1位ADC的情况，并应用二进制输入分布，其中当合法接收器处的信道增益小于窃听器处的信道增益时，两个输入点具有相同的相位，否则具有相反的相位。然后，通过适当地转换输入分布，将结果推广到合法接收器处的任意有限分辨率ADC的情况。对于真实高斯窃听信道的特殊情况下，在合法的接收器和窃听器的一位ADC，我们表明，我们的输入分布的选择满足Wyner码的最佳分布的必要条件。
2020-05-30 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
Wiretap and Gelfand-Pinsker Channels Analogy and its Applications
提出了一种窃听信道（WTC）和具有非因果编码器信道状态信息的状态相关点对点信道（称为Gelfand-Pinker信道（GPC））之间的类比框架。一个良好的序列的隐形窃听代码诱导一个良好的序列的代码相应的GPC。因此，该框架使利用现有的结果GPC产生相反的证明他们的窃听类似物。类比很容易扩展到多用户广播的情况下，包括广播信道（BC）与确定性组件，用户之间的降级排序，和BC与合作接收器。给定具有两个接收器和一个窃听者的窃听BC（WTBC），通过将窃听者的观察序列转换成具有适当乘积分布（由WTBC的隐形窃听码引起）的状态序列，并且非因果地向编码器揭示状态，来构造类似的Gelfand-Pinsker BC（GPBC）。状态相关GPBC的转移矩阵是从WTBC的转移律中提取的，窃听者的输出扮演信道状态的角色。过去的半确定性（SD）的GPBC和物理退化（PD）的GPBC与通知接收器的容量结果被利用，以提供基于模拟的反向证明类似的WTBC设置。这表征了SD-WTBC和PD-WTBC的安全容量区域，其中较强的接收器也观察窃听者的信道输出。这些推导说明了窃听GP类比如何将一个问题的结果转化为另一个问题的研究进展。
2019-05-28 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity of The Gaussian Wiretap Channel with Rate-Limited Help
高斯窃听信道的速率限制的帮助下，可在合法的接收器（Rx）或/和发射器（Tx），研究了各种信道配置（退化，非退化）。在Rx帮助和所有信道配置的情况下，速率受限的帮助导致等于帮助速率的保密容量提升，而不管帮助是否安全，使得帮助的保密不提供任何容量增加。对于反向降级信道（其中无帮助保密容量为零），保密容量是正的，并且不需要窃听编码来实现它。即使助手知道正在发送的消息，Rx帮助的保密能力也不会增加。如果除了相同的Rx帮助之外或代替相同的Rx帮助，非安全帮助可用于发送器（编码器），则相同的保密容量提升也成立，使得在联合Tx/Rx帮助的情况下，可以省略一个帮助链路而不影响容量。如果Rx/Tx帮助链路彼此独立，则保密容量的提升是帮助率的总和，并且在没有容量损失的情况下不能省略任何链路。接收方和窃听方噪声的非奇异相关性不影响保密容量，非因果帮助不会带来任何容量增加。
2022-09-19 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
On SDoF of Multi-Receiver Wiretap Channel With Alternating CSIT
我们研究了高斯多输入单输出（MISO）两个接收器信道与外部窃听器的安全传输问题，假设下，可用于每个接收器的信道的状态是完美的（$P$）或延迟（$D$）传送到发送器。分别用$S_1$、$S_2$和$S_3$表示用户1、用户2和窃听者的发射机（CSIT）处的信道状态信息，则整个CSIT可以在八种可能的状态之间交替，即，$(S_1,S_2,S_3) \in \{P,D\}^3$。我们用$λ_{S_1 S_2 S_3}$表示状态$S_1S_2S_3$出现的时间部分。在这些假设下，我们首先考虑高斯MISO窃听信道和特征的安全自由度（SDoF）。接下来，我们考虑一般的多接收器设置和特征的SDOF区域的固定的混合状态$PPD$，$PDP$，和$DDP$。然后，我们把我们的注意力集中在对称的情况下，其中$λ_{PDD}=λ_{DPD}$。对于这种情况，我们建立了SDOF区域的界限。分析表明，交替CSIT允许在SDoF方面的协同增益;并表明，通过反对在不同状态下单独编码，跨状态的联合编码可以实现更好的安全率。此外，我们专门为两个接收器通道与外部窃听到两个用户的广播信道我们的结果。我们表明，交替CSIT的SDOF方面的协同增益并不限于多接收器窃听信道，也可以利用广播设置下。
2016-03-24 cs.IT math.IT
Imperfect Secrecy in Wiretap Channel II
在由发送方、接收方和一组无噪声信道组成的点对点通信系统中，发送方希望通过可能被窃听者窃听的信道向接收方发送私密消息。窃听组的集合是任意的。窃听者可以访问任何一个但不能访问多个窃听装置。从每个窃听集合中，窃听者可以获得关于私人消息的一些部分信息，这些信息是通过给定由窃听者获得的符号的消息的含糊度来测量的。安全策略是在发送方使用随机密钥对消息进行编码。在接收方只需要恢复消息。在此设置下，我们定义了一个可实现的速率元组，由消息的大小，密钥的大小和每个窃听集的含糊度组成。我们首先证明了一个紧速率区域时，消息和密钥都需要在接收端恢复。然后，我们将结果扩展到一般情况下，只需要在接收端恢复的消息。此外，我们表明，即使在发送端采用随机编码，消息速率不能增加。
2014-10-12 cs.CR 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
The Gaussian Multiple Access Wiretap Channel with Selfish Transmitters: A Coalitional Game Theory Perspective
本文利用联盟博弈论研究自私发射机在高斯多址窃听信道中的合作问题，证明了退化场景下合作对全体发射机有利并给出唯一公平稳定的保密速率分配，同时分析了非退化场景下合作成立的条件。
2024-06-06 cs.IT math.IT
Transmitting an analog Gaussian source over a Gaussian wiretap channel under SNR mismatch
在这项工作中，我们研究了编码/解码方案的传输离散时间模拟高斯源高斯窃听信道。预期接收器被假定为具有某个最小信噪比（SNR），并且窃听者被假定为具有与预期接收器相比严格更低的SNR。对于一个固定的信息泄漏的窃听者，我们感兴趣的是在预期的接收机源重建失真最小化，我们提出了联合信源信道编码（JSCC）计划，这种设置。对于一个固定的信息泄漏到窃听者，我们还表明，考虑的方案给出了一个优雅的退化失真与SNR下SNR失配，即，当观察到实际信道SNR不同于设计SNR时。
2009-08-15 cs.IT math.IT
On the Optimality of the Stationary Solution of Secrecy Rate Maximization for MIMO Wiretap Channel
为了在多输入多输出（MIMO）高斯窃听信道（WTC）中实现完全保密，需要求解其保密容量和最优信令，这涉及到求解一个已知非凸的凸函数差分规划.为了解决这个问题，已经开发了一类现有的解决方案，但只有局部最优性是由标准的收敛分析保证。有趣的是，我们大量的数值实验表明，这些局部优化方法确实达到了全局最优。在本文中，我们提供了一个分析证明这一观察。为了实现这一点，我们表明，Karush-Kuhn-Tucker（KKT）的保密率最大化问题的条件承认一个唯一的解决方案退化和非退化的情况下。受此启发，我们还提出了一个低复杂度的算法来找到一个稳定点。数值结果验证了理论分析。
2021-05-24 cs.IT eess.SP math.IT
Multiple-Access Relay Wiretap Channel
在本文中，我们研究了一个额外的可信中继节点对多址接入窃听信道（MARC-WT）的秘密性的影响，考虑多址接入中继窃听信道（MARC-WT）的模型。更具体地说，首先，我们研究离散无记忆MARC-WT。提供了保密容量区域上的三个内界（相对于解码转发（DF）、噪声转发（NF）和压缩转发（CF）策略）。其次，我们研究了退化的离散无记忆MARC-WT模型，并给出了该模型的保密容量域的一个外界。最后，我们研究了高斯MAC-WT，发现NF和CF策略有助于提高高斯MAC-WT的Tekin-Yener可达保密率区域。此外，我们发现，如果发射机-中继信道的噪声方差小于发射机-接收机信道的噪声方差，DF策略也可以提高高斯MAC-WT的Tekin-Yener的可实现的保密率区域，它可能比NF和CF策略表现得更好。
2015-12-08 cs.IT math.IT
Utility of Beamforming Strategies for Secrecy in Multiuser MIMO Wiretap Channels
本文探讨了线性波束成形方法的安全通信在多用户窃听信道与一个单一的发射机，多个合法的接收机，和一个单一的窃听器，其中所有的节点都配备了多个天线。没有关于窃听者的信息被假定在发射机，我们检查广播MIMO下行链路与独立的信息，和多播MIMO下行链路与所有合法的接收机的共同信息。在这两种情况下，信息信号都是以刚好足够的功率发射的，以保证在期望的接收机处的某个SINR，而剩余的功率用于广播人工噪声。人工干扰选择性地降低被动窃听者的信号，同时保持与期望的接收器正交。我们分析了迫零和最佳的最小功率波束成形设计的广播信道，最佳的最小MSE波束成形器的组播信道提供的机密性。对窃听者的相对信干噪比和误码率性能的数值仿真表明了所提出的物理层安全方案的有效性。
2009-10-14 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
On the Secrecy Degress of Freedom of the Multi-Antenna Block Fading Wiretap Channels
我们考虑多天线窃听信道中，发射机希望发送一个机密的消息，它的接收机，同时保持秘密的窃听。已经知道，当发射机在温和条件下没有信道状态信息（CSI）时，这种信道的保密容量不随信噪比增加。出于Jafar的强大的干扰对齐技术，我们研究了所谓的交错多天线块衰落窃听信道的合法接收机和窃听者有不同的时间相关结构。假设在发射机处没有CSI，我们表征秘密自由度（s.d.o.f.）在手边的频道。我们的结果表明，一个积极的s.d.o.f.无论何时两个接收机经历不同的衰落变化都可以确保。值得注意的是，非常简单的线性预编码方案提供了最佳的s.d.o.f.在某些感兴趣的情况下。
2010-05-04 cs.IT math.IT
On the Secrecy Degrees of Freedom of Multi-Antenna Wiretap Channels with Delayed CSIT
假设发送端有延迟的信道状态信息（CSI），且每个接收端知道自己的瞬时信道，研究了高斯多输入单输出（MISO）窃听信道的保密自由度（SDoF）.我们首先表明，一个严格的积极SDOF可以保证发射机延迟CSI（无论是在合法的信道或/和窃听信道）。特别地，在两个信道上具有延迟CSI的情况下，示出了最优SDoF为2/3。然后，我们将结果推广到两个用户的高斯MISO广播信道的机密消息和特征的SDOF区域时，发射机延迟CSI的两个接收机。有趣的是，利用几个时间实例的人工噪声方案被示出为提供最佳的SDoF区域，通过掩蔽机密消息到非预期的接收器，同时对准每个接收器处的干扰。
2011-08-05 cs.IT math.IT
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
Finite State Markov Wiretap Channel with Delayed Feedback
有限状态马尔可夫信道（FSMC）是无线移动通信信道的一种有效模型，其中信道转移概率由经历马尔可夫过程的状态控制。在本文中，我们研究了移动无线通信系统中的安全问题，考虑FSMC与窃听者，我们称之为有限状态马尔可夫窃听信道（FSM-WC）。我们假设合法接收者和窃听者完全知道状态，并且通过无噪声反馈信道，合法接收者在一定时间延迟后将其接收到的信道输出和状态发送回发送者。本文给出了带延迟状态反馈和带或不带延迟信道输出反馈的FSM-WC的容量模糊区域的内界和外界，并证明了如果窃听者的接收符号是合法接收器的退化版本，则这些界满足。通过退化高斯和高斯衰落的例子进一步解释了上述结果。
2017-01-05 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity of the MIMO Wiretap Channel
我们考虑的MIMO窃听信道，这是一个MIMO广播信道的发射机发送一些机密信息的一个用户是一个合法的接收器，而另一个用户是一个窃听者。当发送者和合法接收者可以以一定的正速率通信时，同时确保窃听者得到零比特的信息，就实现了完美的保密。在本文中，我们计算的多天线MIMO广播信道的完美保密容量，其中的天线数量是任意的发送器和两个接收器。
2007-10-10 cs.CR cs.IT math.IT
On MMSE Properties of Codes for the Gaussian Broadcast and Wiretap Channels
这项工作涉及的行为“好”（容量实现）代码在几个多用户设置在高斯制度，在他们的最小均方误差（MMSE）的行为。在这种情况下，研究的设置包括高斯窃听信道，高斯广播信道（BC）和高斯BC与机密消息（BCC）。特别是这项工作解决的影响，传输此类代码对非预期的接收器，即接收器，既不需要可靠的解码传输的消息，也不是窃听者，必须保持无知，在某种程度上，传输的消息。这项工作还研究了容量区域上发生的影响，当我们限制了允许的干扰在一些非预期的接收机的MMSE。明确给出了高斯BC和高斯BCC的保密容量区域的容量区域和干扰约束之间的这种权衡。
2015-02-25 cs.IT math.IT
Secret key agreement on wiretap channels with transmitter side information
研究了受状态参数控制的窃听信道上的密钥协商协议。整个状态序列是已知的（非因果关系）发送者，但不接收器和窃听。秘密密钥容量的上限和下限都建立了公开讨论和不公开讨论。所提出的编码方案涉及构建一个码本，以创建在发送器和接收器处的状态序列的公共重构，以及通过随机分箱构建的另一个密钥码本。对于高斯信道的特殊情况，没有公开讨论，秘密密钥生成与脏纸问题，我们的界限之间的差距是最多1/2位和边界重合的高信号噪声比和高干扰噪声比制度。在公开讨论的存在下，我们的边界重合，产生的容量，然后接收器和窃听器的信道满足独立的噪声条件。
2010-06-30 cs.IT math.IT
Finite-blocklength performance of polar wiretap codes under a total variation secrecy constraint
CY Cergy Paris Université（塞吉-巴黎大学）；ENSEA（国立电子与信息技术工程学校）；CNRS（法国国家科学研究中心）；Inria de Paris（巴黎国家信息与自动化研究所）；Università di Torino（都灵大学）
研究极化码在退化对称窃听信道下的性能，提出基于总变差距离的保密性约束方法，为有限块长下的窃听码 secrecy rate 下界计算提供新准则。
2026-03-30 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for GSVD-Based Beamforming in the MIMO Wiretap Channel
本文考虑了一个多输入多输出（MIMO）高斯窃听信道模型，其中存在一个发射机，一个合法的接收机和一个窃听者，每个都配备了多个天线。当发送者和合法接收者可以以一定的正速率通信时，同时确保窃听者获得零比特的信息，就可以实现完美的保密。本文在假设发射端基于广义奇异值分解（GSVD）进行波束形成的前提下，研究了任意天线数下多天线MIMO窃听信道的理想保密容量。更准确地说，GSVD为基础的预编码器，实现保密容量的最佳分配的功率。这种解决方案被证明有几个优势，比以前的工作，认为保密容量的一般MIMO高斯窃听信道下的高信噪比的假设。数值结果来说明所提出的理论研究结果。
2010-06-09 cs.IT math.IT
The Secrecy Capacity Region of the Gaussian MIMO Multi-receiver Wiretap Channel
在本文中，我们考虑高斯多输入多输出（MIMO）多接收机窃听信道中，发射机希望有一个外部窃听者存在的情况下与任意数量的用户进行保密通信。我们推导出最一般的情况下，该通道的保密容量区域。我们首先表明，即使是单输入单输出（SISO）的情况下，现有的高斯标量广播信道的逆技术不能扩展到这个保密的上下文中，强调需要一个新的证明技术。我们的新的证明技术利用最小均方误差和互信息之间的关系，等价地，Fisher信息和微分熵之间的关系。利用从SISO信道的逆证明中得到的直观性，首先证明了退化MIMO信道的保密容量域，在该保密容量域中，所有接收机具有相同的天线数，并且噪声协方差矩阵可以按照半正定的顺序排列。然后，我们将此结果推广到对齐的情况下，其中所有接收器具有相同数量的天线，但是噪声协方差矩阵之间没有顺序。我们通过使用信道增强技术来完成这个任务。最后，我们找到了一般MIMO信道的保密容量区域，通过使用一些限制参数对齐MIMO信道的保密容量区域。我们表明，容量实现编码方案是一个变种的脏纸编码与高斯信号。
2009-03-18 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
Location-Based Beamforming for Rician Wiretap Channels
我们提出了一个基于位置的波束形成方案窃听信道，其中一个源与一个合法的接收器在窃听者的存在进行通信。我们假设源和窃听者配备有多个天线，而合法的接收器配备有一个天线。我们还假设，所有的信道是在一个莱斯衰落环境中，从合法的接收机的信道状态信息是完全已知的源，和窃听者在源的唯一信息是她的位置。我们首先描述如何获得波束形成向量，最大限度地减少系统的保密中断概率，说明其依赖于窃听者的位置。然后，我们推导出一个易于计算的表达式的保密中断概率时，我们提出的基于位置的波束形成。最后，我们调查的位置不确定性的影响上的保密中断概率，显示我们提出的解决方案仍然可以允许保密，即使当源有有限的信息窃听者的位置。
2015-10-29 cs.IT math.IT
Blind MIMOME Wiretap Channel with Delayed CSIT
我们研究了高斯MIMOME窃听信道，其中发送器希望在窃听者存在的情况下向合法接收器传送机密消息，而窃听者不应该能够解码机密消息。网络中的每个节点配备有任意数量的天线。此外，信道是时变的，并且在发送器处不存在关于窃听者的信道的可用信道状态信息（CSIT）;并且发送器仅能够访问到合法接收器的信道的延迟CSIT。这种网络的安全自由度（SDoF）仅在特殊情况下被表征，并且在一般情况下是未知的。我们完全描述了这个网络的所有天线配置的SDOF。特别是，我们通过在接收器处提出更有效的人工噪声对齐来严格改进该网络的最先进可实现方案。此外，我们开发了一个严格的上限，利用4个重要的不等式，提供接收器，提供延迟CSIT或没有CSIT，或在接收器的集合，其中一些供应没有CSIT的接收信号的尺寸上的下限。这些不等式一起允许在网络中的信号尺寸与非对称CSIT的分析，因此，我们提出了一个相反的证明，导致所有可能的天线配置的SDoF的特征。
2016-03-06 cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of a Class of Broadcast Channels with an Eavesdropper
我们研究了在广播信道中存在窃听者的情况下，单个发送器和多个接收器之间通信的安全性。我们考虑几个特殊类别的渠道。作为第一个模型，我们考虑退化的多接收器窃听信道，合法的接收器表现出退化的顺序，而窃听者是更多的噪音相对于所有合法的接收器。建立了该信道模型的保密容量域。其次，我们考虑并行多接收器窃听信道，在每个子信道中具有较低的噪声顺序，其中该顺序对于所有子信道不一定相同。建立了该信道的公共信息保密容量和和保密容量。第三，我们研究了一类特殊的退化并行多接收机窃听信道，并给出了一个更强的结果。特别地，我们研究了两个子信道两个用户和一个窃听者的情况，其中在每个子信道中存在退化顺序，使得在第一个（resp.第二）子信道第二（resp.第一）接收器相对于第一（分别）接收器降级。第二）接收机，而窃听者相对于两个子信道中的两个合法接收机降级。我们确定该信道的保密容量区域。最后，我们专注于这个先前的信道模型的一个变体，其中发射机可以在任何时候只使用一个子信道。我们的特点，这个信道的保密容量区域。
2008-12-01 cs.IT math.IT
Optimal Order of Encoding for Gaussian MIMO Multi-Receiver Wiretap Channel
研究了高斯多输入多输出（MIMO）多接收机窃听信道。基站向K个预期用户广播机密消息，同时对窃听者保密消息。该信道的容量已经通过应用脏纸编码和随机编码来表征。然而，可能需要为此枚举K个阶乘编码阶数，这使得问题变得棘手。我们证明了存在一个最佳编码顺序，并减少了一次编码的K阶乘倍。通过构造一个保密加权和速率（WSR）最大化问题证明了最优编码顺序.该算法的最优编码顺序与无保密约束的MIMO广播信道的最优编码顺序相同，即WSR最大化问题中用户速率的权重决定了最优编码顺序。数值结果验证了最优编码顺序。
2022-05-13 cs.IT eess.SP 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
MIMO Wiretap Channel under Receiver Side Power Constraints with Applications to Wireless Power Transfer and Cognitive Radio
我们认为多输入多输出（MIMO）窃听信道下的最小接收端功率约束，除了通常的最大发射端功率约束。这个问题是由具有无线能量传输的能量收集通信激发的，其中附加的目标是除了向另一个接收器递送安全数据之外还向接收器递送最小量的能量。在本文中，我们描述了确切的秘密容量的MIMO窃听信道下的发射机和接收机侧的功率约束。我们首先表明，解决这个问题是等价于解决的保密能力的窃听信道的双边相关矩阵约束下的信道输入。我们展示了相反的扩展通道增强技术，我们的情况下。我们提出了两个可实现的方案，实现保密能力：第一个可实现的方案使用一个高斯码本与一个固定的平均值，和第二个可实现的方案使用人工噪声（或合作干扰）连同高斯码本。平均值或人工噪声的作用是在不牺牲安全速率的情况下实现能量传输。这是信道模型的第一个实例，其中对于MIMO窃听信道，使用平均信号或使用经由人工噪声的信道前缀是严格必要的。然后，我们扩展我们的工作，考虑最大接收端功率约束。这个问题是由认知无线电应用激发的，其中增加的目标是降低接收器处的接收信号能量（干扰温度）。我们进一步扩展我们的研究结果：需要在两个接收器的接收器侧的功率约束;考虑在两个接收器的保密约束，研究广播信道的机密消息;并删除保密约束，研究经典的广播信道。
2016-07-05 cs.CR cs.IT cs.NI
K-Receiver Wiretap Channel: Optimal Encoding Order and Signaling Design
本文研究K-接收方MIMO窃听信道，通过证明最优解码顺序与无保密MIMO广播信道一致，确定了实现容量区域的最优编码顺序，将复杂度降低K的阶乘倍，并利用块逐次最大化方法求解非凸WSR问题以设计最优信号。
2023-04-02 cs.IT eess.SP math.IT
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
Rate-Equivocation Optimal Spatially Coupled LDPC Codes for the BEC Wiretap Channel
我们考虑在一个窃听信道的传输，其中主信道和窃听者的信道都是二进制擦除信道（BEC）。我们使用基于陪集编码方案的卷积LDPC集成。更准确地说，我们考虑常规的两边缘类型卷积LDPC系综。我们表明，这样的建设实现了整个率模糊区域的BEC窃听通道。卷积LDPC系综由Felström和Zigangirov引入，并且已知具有优异的阈值。最近，Kudekar，Richardson和Urbanke证明了“空间耦合”现象将MAP阈值转换为BP阈值以用于在BEC上传输。空间耦合的现象已被观察到一般的二进制无记忆对称信道。因此，我们推测，我们的建设是一个普遍的速率模糊实现建设时，主信道和窃听器的信道是二进制无记忆对称信道，窃听器的信道是相对于主信道退化。
2011-07-18 cs.IT math.IT
Interference Alignment for the Multi-Antenna Compound Wiretap Channel
本文研究了一种窃听信道模型，其中发送方具有$M$发射天线，并且有两组分别由$J_1$和$J_2$接收方组成。每个接收器都有一个天线。我们考虑两种情况。首先，我们考虑复合窃听模型-组1构成合法接收者的集合，所有接收者都对共同的消息感兴趣，而组2是窃听者的集合。我们建立新的下限和上限的安全自由度。我们的下限是基于最近提出的\emph{real interference alignment}计划。上界提供了第一个已知的例子，说明了早期作品中使用的\emph{pairwise upper bound}是不紧的。我们研究的第二个场景是复合私有广播信道。每个组都对一条消息感兴趣，必须保护该消息不被另一组访问。通过扩展复合窃听信道的结果，得到了自由度的上界和下界。
2010-03-07 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Broadcasting Using Independent Secret Keys
研究了具有独立密钥的安全广播问题。特定的情况下进行了分析，其中一个共同的消息必须广播到两个合法的接收器，而保持外部窃听者无知的it.The发送器共享独立的秘密密钥足够高的速率与两个合法的接收器，这可以用在不同的方式：他们可以被用来作为一次性垫加密的共同消息，作为虚构的消息窃听编码，或作为这些的混合。在本文中，容量的结果建立时，涉及三个接收器的广播信道退化。如果这两个合法的信道是窃听者的信道的降级版本，它表明，一次性垫的方法是最佳的几种情况下，产生相应的容量表达式。或者，窃听编码的方法被证明是最佳的，如果窃听者的信道相对于两个合法的信道，建立在这种情况下的能力，以及退化。如果窃听者的信道既不是最强的，也不是最弱的，一个复杂的方案，仔细结合了一次性密码本和窃听编码与虚构的消息的概念，原来是实现容量。最后，我们也得到了一般的非退化广播信道的一些结果。
2018-02-19 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of the Broadcast Wiretap Channel with Limited CSI Feedback
在本文中，我们研究的问题，安全广播块衰落信道有限的信道知识在发射机。更具体地说，我们分析了具有不完美的信道状态信息（CSI）通过有限速率反馈的广播信道的吞吐量的影响，其中传输是为了多个合法的接收器在存在窃听者。首先，我们部分地描述了当源向所有接收器广播相同信息时系统的遍历保密能力，即，普通信息传输。然后，我们看看独立消息的情况，其中发送器向合法接收器广播多个独立消息。对于这种情况下，我们提出了遍历保密和容量的上下界。在这两种情况下，我们表明，所提出的下限和上限渐近一致的反馈链路的容量变得很大，因此，充分表征在这种情况下的保密能力。
2016-03-23 cs.IT math.IT
Closed Form Secrecy Capacity of MIMO Wiretap Channels with Two Transmit Antennas
高斯多输入多输出（MIMO）窃听信道模型。输入端是一个双天线发射器，而输出端是合法的接收器和窃听器，两者都配备了多个天线。假设所有信道都是已知的。在功率约束条件下，得到了满足保密容量的最优输入协方差矩阵，并给出了保密容量的封闭表达式。
2011-07-27 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Performance of Multi-antenna Wiretap Channels With Diversity Combinings Over Correlated Rayleigh Fading Channels
本文提出了一个详细的保密中断性能的相关多天线窃听信道与三个流行的分集合并方案，即最大比合并，选择合并，并在合法接收机的等增益合并的分析。对于单输入多输出窃听信道，导出了系统秘密中断概率的精确表达式和渐近表达式。研究结果表明，与所有通道都是独立的情况相比，仅主通道的相关性使SOP增加1/det（U），其中det（U）是相关矩阵U的行列式。相比之下，在合法接收器处的高信噪比状态下，主信道与窃听者信道之间的相关性对SOP具有积极影响。此外，对于多输入多输出窃听信道，两个发射天线选择（TAS）计划的SOP进行了分析所考虑的相关信道模型。这两种TAS方案的SOP关系由保密阵列增益量化。最后，数值模拟证实了分析结果。
2018-08-09 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 on Degraded Relay Broadcast Channel
中继广播信道（RBC）被认为是，其中一个发射机与两个接收机的协助下，一个中继通信。根据中继器和接收机输出的不同退化顺序，提出了三种物理退化的红细胞（PDRBC）。给出了这三类系统容量域的内界和外界。对于两种类型的PDRBC，界限是严格的：1）一个接收器的输出是另一个接收器的输出的降级形式，并且中继器的输出是较弱接收器的输出的降级形式; 2）一个接收器的输出是中继器的输出的降级形式，并且另一个接收器的输出是中继器的输出的降级形式。对于高斯PDRBC，边界匹配，即，建立自己的能力区。
2018-01-03 cs.IT math.IT
