Cryptographic and Information-theoretic Security Capacities for General Arbitrarily Varying Wiretap Channels
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；ShanghaiTech University（上海科技大学）；T-Labs, Deutsche Telekom AG（德意志电信股份公司 T-Labs）
本文比较了任意变化窃密信道与一般任意变化窃密信道在语义安全约束下的安全容量，证明了在特定条件下强安全容量与语义安全容量相等。
2026-05-11 cs.CR cs.IT math.IT
Secrecy Capacity of the Wiretap Channel with Noisy Feedback
在这项工作中，噪声反馈的作用，提高窃听信道的保密能力进行了研究。一个模型被认为是前馈和反馈信号共享相同的噪声信道。更具体地说，一个离散的无记忆模块添加剂信道与全双工的目的节点被认为是第一，它示出了一个明智的使用反馈增加了完美的保密能力的源-目的地信道的能力，在没有窃听器。在可验证性方案中，反馈信号对应于仅对目的地已知的私钥。然后，半双工系统被认为是一种新的反馈技术，总是实现一个积极的完美的保密率（即使当源窃听信道是噪声小于源-目的地信道）的建议。这些结果取决于信道的模加性属性，目的地利用该属性在信道上执行加密而不向源泄露其密钥。
2007-10-03 cs.CR cs.IT math.IT
Enhancing Secrecy Rate Region for Recent Messages for a Slotted Multiple Access Wiretap Channel to Shannon Capacity Region
安全约束导致窃听通道中出现\textit{rate-loss}。在本文中，我们提出了一种编码方案的两个用户的多址接入信道与窃听（MAC-WT），以前的消息被用作一个关键，以提高保密率的两个用户，直到我们实现通常的容量区域的多址接入信道（MAC）没有窃听（香农容量区域）。利用该方案，到目前为止，在最近的过去传输的所有消息相对于窃听者的所有信息是安全的。为了实现这一目标，我们引入秘密密钥缓冲区的用户，以及在合法的接收器（鲍勃）。最后，我们考虑一个衰落的MAC-WT，并表明这种编码/解码方案，我们可以实现衰落的MAC（遍历意义上）的容量区域。
2017-01-15 cs.CR cs.IT math.IT
Effects of Feedback on the One-sided Secrecy of Two-way Wiretap through Multiple Transmissions
本文研究了双向反馈窃听信道的单边保密性，其中一个用户的机密信息通过多次传输保证了对外部窃听者的安全性。一方面，单边保密满足了许多实际场景的安全需求。另一方面，由于窃听者的观察与连续块中的机密消息之间的相关性，在多个块上测量秘密性，而不是以前工作中的单个块的秘密性测量。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反馈通过多个传输下单边保密。其次，也得到了保密容量区域的外界。通过二进制输入的双向窃听信道的秘密容量区域的内部和外部边界之间的差距进行了探索。最值得注意的是，为XOR信道建立保密容量区域。此外，结果表明，有反馈的可达速率区域大于无反馈的可达速率区域。因此，反馈的有益作用是准确的特点，双向窃听信道下的反馈单边保密。
2017-07-19 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
Finite-Length Analysis of Polar Secrecy Codes for Wiretap Channels
本文研究窃听信道下极化保密码的有限长度性能，给出归一化互信息安全泄漏的界，并用于刻画其有限长度缩放行为及实际块长度下的保密保证。
2024-07-01 cs.IT math.IT
Sum Secrecy Rate in Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
在本文中，我们考虑在全双工窃听信道中存在窃听者和不完美的信道状态信息（CSI）的可实现的和保密率。我们假设参与全双工通信的用户和窃听者都有单天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化和保密率得到可实现的完美保密率域。给出了相应的消息信号和干扰信号的最佳功率。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2014-01-16 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
Strong Secrecy for General Multiple-Access Wiretap Channels
本文研究了一般的多址窃听信道，并讨论了实现可靠性和强保密性的码的存在性。通过变分距离度量评估信息泄漏到窃听者，而通过修改Feinsteins引理限制平均错误概率。利用多址信道的可分解性理论，利用信息谱方法，导出了一个可实现的强保密率域。
2020-03-07 cs.IT math.IT
Applications of LDPC Codes to the Wiretap Channel
随着量子密钥分发（QKD）系统的出现，现在可以实现加密密钥的分发的完美（即信息理论）安全性。QKD系统和类似的协议使用经典的纠错码来进行纠错（使诚实的一方纠正错误）和隐私放大（使窃听者完全无知）。从编码的角度来看，与这种设置相对应的一个很好的模型是Wyner在1975年引入的窃听信道。本文研究了抽头信道的基本极限和编码方法。我们提供了另一种观点的证明窃听信道的保密能力，并显示如何实现代码的能力可以用来实现任何窃听信道的保密能力。我们还考虑了二进制擦除信道和二进制对称信道的窃听信道的特殊情况，并提出了具体的实用代码。在某些情况下，我们的设计实现了保密能力，在其他情况下，代码提供的安全率低于保密能力。对于一个无噪声的主信道和二进制擦除信道的特殊情况下，我们考虑编码器和解码器的设计实现秘密的窃听信道上的代码，我们表明，它是可能的构造线性时间可解码的保密码的基础上LDPC码，实现保密。
2007-01-29 cs.CR cs.IT math.IT
Enhancing Secrecy Rates in a wiretap channel
可靠的通信对可达到的速率，即香农容量施加了上限。Wyner的窃听编码，它确保了安全约束，除了可靠性，也导致可实现的速率的降低。为了减轻损失的保密率，我们提出了一个编码方案，我们使用足够旧的消息作为密钥，并证明了该方案的多个消息是安全的（w.r.t.）窃听者掌握的所有信息我们还表明，我们可以实现强意义上的安全。接下来，我们考虑一个衰落窃听信道的窃听者的信道的完整的信道状态信息，并使用我们的编码/解码方案，以实现保密容量接近香农容量的主信道（在遍历意义上）。最后，我们还考虑的情况下，发射机不具有的瞬时信息的信道状态的窃听，但只有其分布。
2017-02-11 cs.CR 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
Explicit Solution of Worst-Case Secrecy Rate for MISO Wiretap Channels with Spherical Uncertainty
考虑了一个多输入单输出（MISO）窃听信道模型，该模型包括一个多天线发射机、一个单天线合法接收机和一个单天线窃听器。对于合法和窃听信道的球形不确定性的情况下，找到最佳的输入协方差，最大化最坏情况下的保密率受到功率约束的问题，被认为是，并提供了一个明确的表达式的最大最坏情况下的保密率。
2011-07-30 cs.IT math.IT
A Note on the Secrecy Capacity of the Multi-antenna Wiretap Channel
最近，Khisti和Wornell [1]使用类似Sato的论证来表征多天线窃听信道的保密容量。本说明提出了一种使用通道增强参数的替代表征。这种表征依赖于最近在多天线广播信道的背景下证明的极值熵不等式，并且直接建立在关于在这种通信场景中的最佳传输策略的物理直觉上。
2007-10-22 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
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
Scalar Gaussian Wiretap Channel: Properties of the Support Size of the Secrecy-Capacity-Achieving Distribution
本文研究了在输入信号具有幅度约束的标量高斯窃听信道的保密容量。已知对于该信道，获得安全容量的分布是离散的，具有200个点。这项工作改进了这样的结果，示出了一个上界的顺序$\frac{\mathsf{A}}{σ_1^2}$，其中$\mathsf{A}$是幅度约束和$σ_1^2$是高斯噪声的方差在合法的信道。
2021-09-03 cs.IT math.IT
Achieving Secrecy Capacity of the Gaussian Wiretap Channel with Polar Lattices
在这项工作中，一个显式的窃听编码方案的基础上提出了极格实现的加性高斯白噪声（AWGN）窃听信道的保密容量。首先，利用极格构造了mod- $Λ_s$高斯窃听信道的第二好格。然后，我们提出了一个明确的整形方案，以消除这种模$Λ_s$前端和扩展极晶格真正的高斯窃听信道。成形技术是基于格型高斯分布，这导致一个二元非对称信道在每一级的多级格码。通过采用非对称极化编码技术，我们同时构造了一个具有最佳成形的AWGN-好格和一个具有最佳成形的second-good格。因此，发送方的编码复杂度和合法接收方的解码复杂度都是O（N logN log（logN））。该方案被证明是语义安全的。
2017-12-25 cs.IT math.IT
Generalizing Multiple Access Wiretap and Wiretap II Channel Models: Achievable Rates and Cost of Strong Secrecy
本文研究了新的两用户多址窃听信道模型。首先，介绍了三种不同的窃听方案下的具有离散无记忆主信道的多址窃听信道II。窃听器，在经典的窃听信道II模型，选择一个固定长度的子集的信道使用，她获得无噪声的观察一个码字，一个叠加的两个码字，或每两个码字。因此，这些扩展了最近审查的窃听通道II与嘈杂的主通道的多址设置与各种攻击模型的窃听。接下来，提出了一种新的多址窃听信道模型，该模型进一步推广了第三种窃听场景下的多址窃听信道II，即，提出了一种具有最强对抗性的模型。在该模型中，窃听器除了选择一个信道子集用于无噪声地观察两个用户发送的码字符号外，还通过一个离散的无记忆多址信道来观察两个码字的剩余部分。导出了所有模型的可扩展强保密率区域。通过求解源模型中的双重多终端秘密密钥协商问题，并使用概率分布近似参数将解转换为原始信道模型来建立可验证性。推导出的可达到的速率区域量化的保密成本，由于额外的能力，窃听器相对于以前的多址窃听模型。
2018-02-06 cs.IT math.IT
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
Secrecy Results for Compound Wiretap Channels
我们推导出一个下限的复合窃听信道的信道状态信息的发送端的秘密容量相匹配的一般上限的一般复合窃听信道的秘密容量由梁等。从而建立一个完整的编码定理在这种情况下。我们实现了这一点，一个更强的保密标准和最大错误概率标准，并与解码器，是强大的对编码中的随机化的影响。这使我们无需解码随机化参数，这在该模型中通常是不可能的。此外，我们证明了一个下界的秘密容量的复合窃听信道没有信道状态信息，并推导出一个多字母的表达能力，在这种通信场景。
2012-11-25 cs.IT math.IT
Iterative Antenna Selection for Secrecy Enhancement in Massive MIMO Wiretap Channels
对大规模MIMO系统的兴趣的增长伴随着硬件成本和计算复杂性。天线选择是克服这种成本加复杂性问题的有效方法，这也提高了窃听设置中的保密性能。最佳天线选择需要穷举搜索，这对于大维度的设置在计算上是不可行的。提出了一种大规模多用户MIMO窃听环境下的天线选择迭代算法。该算法采用逐步的方法来找到合适的发射天线子集。数值研究描绘了一个显着的增强的保密性能。
2018-05-30 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
Sum Secrecy Rate in MISO Full-Duplex Wiretap Channel with Imperfect CSI
本文研究了在MISO（multiple-input-single-output）{ \em full-duplex}窃听信道中，存在被动窃听者和不完全信道状态信息（CSI）时的可达和保密率.我们假设参与全双工通信的用户具有多个发射天线，并且用户和窃听者各自具有单个接收天线。用户具有各自的发射功率约束。它们还发射干扰信号以提高保密率。通过最大化最坏情况下的和保密率，得到了可实现的完美保密率域。我们还得到了相应的发送协方差矩阵与消息信号和干扰信号。数值结果表明，不完美的CSI上的可实现的保密率区域的影响。
2015-03-25 cs.IT math.IT
The Secrecy Gain of Formally Unimodular Lattices on the Gaussian Wiretap Channel
我们认为格编码的高斯窃听信道，其中的挑战是，以确保两个授权方之间的可靠通信，同时防止窃听者从学习传输的消息。最近，一种称为格型编码方案的保密函数的度量被提出来作为描述窃听者正确决策概率的设计准则。本文提出了一类形式幺模格，并证明了它具有与幺模格和等对偶格相同的保密函数行为。基于构造A，我们提供了一种确定保密增益的通用方法，即，最大值的保密功能，形式上的幺模格从形式上的自对偶码。此外，我们表明，形式幺模格可以实现更高的保密增益比最知名的幺模格从文献中。
2021-11-02 cs.IT math.IT
Power Allocation in MIMO Wiretap Channel with Statistical CSI and Finite-Alphabet Input
在本文中，我们考虑在MIMO窃听信道的功率分配问题的秘密存在多个窃听者。假设目标信道状态信息（CSI）的完美知识和窃听者CSI的仅统计知识。我们首先考虑具有高斯输入的MIMO窃听信道。利用Jensen不等式，将保密率最大最小优化问题转化为一个最大化问题。我们使用广义奇异值分解和转换的问题，一个凹最大化问题，最大化的总和保密率的标量窃听信道的传输协方差矩阵的线性约束。然后，我们考虑有限字母输入的MIMO窃听信道。我们发现，高斯输入的情况下，得到的传输协方差矩阵，当使用在MIMO窃听信道与有限字母输入，可以导致零保密率在高发射功率。然后，我们提出了一个额外的功率约束的功率分配方案，它解决了这个保密率损失的问题，并给出了非零的保密率在高发射功率。
2014-01-15 cs.IT math.IT
Unimodular Lattices for the Gaussian Wiretap Channel
在最近的一篇论文中，作者介绍了一种称为“Secondary Gain”的晶格不变量，它可以测量高斯窃听信道上被动窃听者所经历的混乱。我们研究，在这里，这个不变的么模格的行为，通过使用工具，从模块化形式和显示，对于一些家庭的么模格，索引的维度，保密增益指数无穷大的维度。
2010-07-02 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
An Overview of Generic Tools for Information-Theoretic Secrecy Performance Analysis over Wiretap Fading Channels
一种替代或补充的方法被称为物理层安全已经被提出来提供一个额外的安全层上的传统的密码技术。在本文中，保密性能的调查，在经典的爱丽丝鲍勃夏娃窃听衰落信道的概述进行。在经典窃听信道模型的基础上，综合列举并比较了小尺度、大尺度、复合和级联衰落信道模型下物理层保密性分析的现有研究成果。给出了精确的保密度量表达式，包括保密中断概率（SOP）、非零保密容量概率（PNZ）、平均保密容量（ASC）和保密界（包括SOP下界和遍历保密容量）。为了以更通用和灵活的分布包含上述四种衰落信道模型，混合伽马（MG）、高斯混合（MoG）和Fox的$H$函数分布是主要包含上述四种衰落信道模型的三个有用的候选。它表明，它们是灵活的和通用的辅助保密性分析，以获得封闭形式的表达式。同时也强调了它们的优点和局限性。最后，这三种方法被证明是一个统一的保密分析框架，可以覆盖所有类型的独立窃听衰落信道模型。此外，本文还根据系统的结构，回顾了现有的保密增强技术，给出了开关传输方案、干扰方法（包括人工噪声和人工快衰落）、天线选择和安全域。
2020-12-14 cs.IT math.IT
Achieving Optimal Short-Blocklength Secrecy Rate Using Multi-Kernel PAC Codes for the Binary Erasure Wiretap Channel
本文针对二进制擦除窃听信道，提出多核PAC码短分组编码方案，证明在特定保密泄漏约束下可在分组长度16至128实现理论最优保密速率。
2024-09-01 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
Source-Channel Secrecy for Shannon Cipher System
最近，已经提出了基于列表重构的保密措施[2]，其中窃听器被允许产生$2^{mR_{L}}$重构序列的列表，并且保密性通过在整个列表上的最小失真来测量。在本文中，我们证明了这个列表保密问题等价于用一个新的量\emph{lossy-equivocation}来度量保密性的问题，这个量被证明是最小乐观1-可达信源编码率（对于\emph{infinitely many blocklengths}，在目标失真内以正概率重构源所需的最小编码速率），并且也可以被看作是常规含糊性的有损扩展。在此（或列表）保密措施下，研究了具有\emph{noisy}窃听信道的离散无记忆Shannon密码系统的信源信道保密问题。给出了秘密密钥速率、列表速率、窃听失真和合法用户失真的可达域的两个内界和一个外界。分别使用未编码的方案和（操作上）分离的方案导出内界。由于损失含糊保密与列表保密的等价性，利用信息谱方法证明了其外界。作为特殊情况，窃听信道退化或合法用户的无损通信的情况下的容许区域已被完全特征化。对于这两种情况，单独的方案被证明是最佳的。然而，有趣的是，在其他某些情况下，分离确实会遭受性能损失。此外，我们还扩展了我们的结果来描述高斯通信情况下的可达区域。作为副产品，乐观有损信源编码也已得到解决。
2017-02-10 cs.CR cs.IT math.IT
Classical-Quantum Arbitrarily Varying Wiretap Channel: Ahlswede dichotomy, Positivity, Resources, Super Activation
我们建立Ahlswede二分法任意变化的经典量子窃听信道。这意味着，任意变化的经典量子窃听信道的确定性保密容量要么为零，要么等于其随机辅助保密容量。分析了任意变化的经典量子窃听信道在发送方和接收方使用不同资源时的保密容量。事实证明，具有随机性，公共随机性和相关性作为资源对于实现任意变化的经典量子窃听信道的正确定性保密容量非常有帮助。我们证明了任意变化的经典量子窃听信道的超激活现象，即，如果我们使用两个任意变化的经典量子窃听信道，两者都具有零确定性保密容量，它们允许完美的安全传输。
2016-08-11 cs.IT math.IT quant-ph
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
Channel-Correlation-Enabled Transmit Optimization for MISO Wiretap Channels
设计了一种针对主信道和窃听信道相关的人工噪声辅助波束形成器。我们考虑慢衰落多输入单输出（MISO）窃听信道与被动单天线窃听器，其中独立的发送端和相关的接收端被假定。此外，信源具有准确的主信道信息和统计窃听信道信息。为了减少接收端相关带来的保密性损失，提出了信道相关发射优化方案。特别是，相关性被视为一种资源，以获得更多的知识窃听信道。在此基础上，更精确地描述了窃听信道的统计分布。在此基础上，对主信道零空间中AN的功率进行合理配置，而不是简单的均匀分布，并设计了一种针对信息承载信号的精细波束形成器。最后，一个有效的算法之间的信息承载信号和AN的功率分配。仿真结果表明，在发射功率和秘密中断约束下，该方案的保密率得到了提高。
2019-06-28 cs.CR 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
Scalar Gaussian Wiretap Channel with Peak Amplitude Constraint: Numerical Computation of the Optimal Input Distribution
本文研究了一个标量高斯窃听信道，而不是平均输入功率的约束，我们认为输入的峰值幅度约束。我们的目标是获得洞察的安全能力和安全能力实现分布的结构。本文利用最新的理论进展的结构的security-capacity-achieving分布，本文开发了一个数值程序的基础上，梯度上升算法和一个版本的Blahut-Arimoto算法，计算security-capacity和security-achieving的输入和输出分布。
2021-11-22 cs.IT math.IT
A short note on the kissing number of the lattice in Gaussian wiretap coding
证明了在$n=24m+8k$维偶幺模格上，若最短向量长度为$\geq 2m$，则随着长度为$2m$的向量数的减少，保密增益增加.我们也将在一般的幺模格上证明一个类似的结果。此外，假设Belfiore和Solé的猜想，我们将计算随着向量数量的变化，保密增益的逆之间的差异。最后，我们将通过一个例子证明，存在两个相同维数的格，它们具有相同的最短向量长度和相同的接吻数，但具有不同的保密增益。
2012-09-17 cs.CR cs.IT math.IT
On Secrecy Rate Analysis of MIMO Wiretap Channels Driven by Finite-Alphabet Input
本文研究了有限字母表信源输入对多天线窃听系统保密率的影响。现有的工作特点的最大可实现的保密率或保密容量的单天线和多天线系统的高斯源信号和保密码的基础上。尽管高斯信源不切实际，但线性信道高斯输入和相应输出之间的互信息的紧凑的封闭形式的表达导致了高斯输入假设在物理保密分析中的广泛应用。从实际应用的角度出发，研究了有限离散星座对多天线窃听信道可达保密率的影响。我们提出的预编码方案将多天线系统转换为一组并行信道。基于这种预编码策略，我们提出了一种基于对偶分解的分散功率分配算法，以最大化可达保密率。此外，我们分析了在低信噪比和高信噪比的情况下，有限字母输入的可实现的保密率。我们的研究结果表明，在有限字母输入的系统和高斯输入的系统之间的保密率有很大的差异。
2012-01-21 cs.IT math.IT
Capacity results for compound wiretap channels
我们推导出一个下限的复合窃听信道的信道状态信息的发送端的秘密容量相匹配的一般上限的一般复合窃听信道的秘密容量由梁等。从而建立一个完整的编码定理在这种情况下。我们实现了这一点，一个相当强大的保密标准和解码器，是强大的对随机化的影响，在编码。这使我们无需解码随机化参数，这在该模型中通常是不可能的。此外，我们证明了一个下界的秘密容量的复合窃听信道没有信道状态信息。
2011-08-09 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
A New Wiretap Channel Model and its Strong Secrecy Capacity
本文提出了一种新的窃听信道模型，其中合法的发射机和接收机在一个离散的无记忆信道上通信。窃听者完全可以访问她选择的传输码字符号的固定长度子集。此外，她通过离散的无记忆通道观察传输符号的剩余部分。该模型将经典窃听信道和带噪声主信道的窃听信道II作为其特例。所提出的信道模型的强保密能力被确定。通过求解源模型中的双重秘密密钥协议问题，并使用概率分布近似参数将解转换为原始信道模型，来建立可验证性。在对偶问题中，一个源编码器和解码器，谁观察随机序列独立和同分布根据输入和输出分布的合法信道在原来的问题，使用一个单一的前向传输在一个公共的无错信道上的机密密钥通信，在存在的复合窃听源谁拥有完美的访问公开讨论。通过推导一个引理，该引理为概率提供了双指数收敛速率，对于子集的固定选择，密钥是均匀的，并且独立于公众讨论和窃听源的观察，从而保证了密钥的安全性。利用Sanov定理推导出了新窃听信道模型的保密容量的上界，即当窃听子集是自然随机选取时的保密容量。
2017-01-24 cs.IT math.IT
Non-Adaptive Coding for Two-Way Wiretap Channel with or without Cost Constraints
本文研究双向窃听信道的强保密传输，利用非自适应编码与条件 Rényi 互信息刻画保密及错误指数，并给出有、无成本约束下保密容量区域内界。
2023-10-21 cs.CR cs.IT math.IT
Finite Blocklength Secrecy Analysis of Polar and Reed-Muller Codes in BEC Semi-Deterministic Wiretap Channels
在本文中，我们考虑了一个半确定性窃听信道的主信道是无噪声和窃听者的信道是一个二进制擦除信道（BEC）。我们提供了一个下界可实现的保密率的极性和里德穆勒码，并将其与二阶编码率的半确定性窃听信道。据我们所知，这是第一个工作，证明了极性和Reed-Muller码在短块长度的保密性能。结果表明，在全变差保密度量下，Reed Muller码可以获得非常接近于二阶近似速率的保密速率。另一方面，我们观察到极化码的可实现速率的下限与短块长度的二阶近似速率之间的显著差距。
2021-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
Wiretap channel capacity: Secrecy criteria, strong converse, and phase change
本文采用等镜像大小信源划分技术，推导了一般离散无记忆窃听信道（DM-WTC）在四种不同保密准则下的容量。这些准则分别规定了秘密消息和窃听者观测值的联合概率与独立情况下的相应概率之差的期望值和尾概率的绝对值差和指数差的要求。这些标准中的一些标准减少到以前在文献中已经考虑的标准泄漏和变化距离约束。当允许非零误差和保密容差时，这些保密准则下的容量是不同的。基于这些新的结果，我们可以得出结论，只有在基于约束尾概率的两个保密准则下，DM-WTC的强逆性质才普遍成立。在基于期望值的保密准则下，观察到一个有趣的相变现象，作为公差值的变化。
2018-02-15 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
Secrecy Capacity Region of Some Classes of Wiretap Broadcast Channels
这项工作调查的窃听广播信道（WBC）的保密能力与外部窃听源希望通过广播信道（BC），同时保持他们的秘密从窃听者的两个私人消息进行通信。我们推导出一个非平凡的外边界上的保密能力区域的这个通道，在没有安全约束的情况下，减少到最好的已知的外边界的标准BC的能力。内界也推导出以下的行为的最佳已知的内界的BC和窃听信道。这些界限被证明是紧的确定性BC与一般的窃听者，半确定性BC与更嘈杂的窃听者和窃听BC，其中用户表现出他们之间的噪声较小的顺序。最后，通过重写我们的外边界，以包含并行信道的特性，我们还得到了两个逆噪声较小的BC与一个噪声较大的窃听器的产品的保密容量区域。我们说明了我们的研究结果，通过研究安全约束的WBC与二进制擦除（BEC）和二进制对称（BSC）组件的容量的影响。
2015-08-20 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
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
Identification Under the Semantic Effective Secrecy Constraint
本文在语义有效保密准则下研究离散无记忆窃听信道的识别问题，提出输出统计近似与传输结合的方法，推导容量定理并给出紧界及示例。
2025-02-26 cs.IT math.IT
The Wiretap Channel with Feedback: Encryption over the Channel
在这项工作中，噪声反馈在提高窃听信道的保密能力的关键作用。与以前的作品，其中一个无噪声的公共讨论信道用于反馈，前馈和反馈信号共享相同的噪声信道在本模型中。非常有趣的是，这种嘈杂的反馈模型被证明是更有利的，在当前的设置。更具体地说，首先考虑具有全双工目的节点的离散无记忆模加性信道，并且结果表明，明智地使用反馈增加了完美的保密能力，在没有窃听器的情况下，源-目的地信道的容量。在可验证性方案中，反馈信号对应于仅对目的地已知的私钥。在半双工方案中，提出了一种新的反馈技术，总是实现一个积极的完美的保密率（即使当源窃听信道是噪声小于源-目的地信道）。这些结果取决于信道的模加性属性，目的地利用该属性在信道上执行加密而不向源泄露其密钥。最后，将该方案推广到连续实值模$Λ$信道，证明了带反馈的完全保密容量也等于没有窃听器时的容量.
2007-04-18 cs.CR cs.IT math.IT
Finite-Length Empirical Comparison of Polar, PAC, and Invertible-Extractor Secrecy Codes over the Wiretap BSC
Indian Institute of Technology Madras（印度理工学院马德拉斯分校）；Georgia Institute of Technology（佐治亚理工学院）
本文通过经验比较三种保密编码方案在有限块长下的性能，发现PAC码在不改变保密性的同时显著提升可靠性，且极码/PAC码在安全保证上优于可逆提取器框架。
2026-10-30 cs.IT eess.SP 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
Secrecy capacities of compound quantum wiretap channels and applications
我们确定了在发送端具有量子窃听器和信道状态信息的复合信道的保密容量。此外，我们推导出一个下界的保密容量的信道状态信息和确定的复合经典量子窃听信道的保密容量与信道状态信息在发送端。利用这一结果，我们得到了复合量子信道纠缠产生能力的一个下界的新证明。我们还得到了一个新的证明的纠缠产生能力的复合量子信道的信道状态信息的编码器。
2014-06-03 cs.IT math.IT quant-ph
