ROBin: Known-Plaintext Attack Resistant Orthogonal Blinding via Channel Randomization
基于正交盲的无线物理层安全方案的目的是通过向与主信道正交的信道中注入噪声并破坏窃听者的信号接收来实现安全通信。这些方法虽然实用，但已被证明容易受到多天线窃听者的攻击，他们可以从噪声中过滤消息。该漏洞的根源在于，尽管有噪声注入，但主信道状态仍然保持静态，这使得窃听者能够通过已知符号迅速估计它并过滤掉噪声。我们提出的方案利用可重构天线的爱丽丝在传输过程中迅速改变信道状态和压缩感知为基础的算法，她预测和消除变化的影响鲍勃。结果，Alice和Bob之间的通信保持畅通，而随机化的信道状态防止Eve发起已知明文攻击。我们正式分析了该方案对单天线和多天线窃听者的安全性，并确定其独特的抗窃听性能，由于人为创建的快速变化的信道。我们进行了大量的模拟和真实世界的实验，以评估其性能。实验结果表明，我们的方案可以抑制夏娃的攻击成功率的水平随机猜测，即使她知道所有的符号通过其他天线模式发送。
2020-02-18 cs.CR cs.IT math.IT
Interference Alignment Designs for Secure Multiuser MIMO Systems: Rank Constrained Rank Minimization Approach
在本文中，我们制定的干扰对齐（IA）问题的多用户多输入多输出（MIMO）系统中存在的窃听作为一个秩约束秩最小化（RCRM）问题。所提出的秩最小化IA方案的目的是找到预编码和接收器子空间矩阵，以将干扰和窃听信号对齐到最低维度的子空间中，同时保持所需的信号子空间跨越全部可用的空间维度。针对秩函数的非凸性，提出了RCRM问题的两种凸松弛，即核范数（NN）和加权核范数（RNN），并将秩约束转化为等价的、易处理的约束.然后，我们推导出一个坐标下降的方法来获得IA计划的解决方案。仿真结果表明，我们提出的IA设计优于传统的IA设计的平均保密和率。另一方面，我们提出的设计执行相同或更好的比其他安全IA计划，占低干扰和窃听信号功率，而不是低维度的干扰和窃听信号矩阵的系统，实现完美的IA。
2015-08-04 cs.IT math.IT math.OC
Relatively-Secure LLM-Based Steganography via Constrained Markov Decision Processes for High-Efficiency Embedding
Texas A&M University（德克萨斯农工大学）；Massachusetts Institute of Technology（麻省理工学院）
本文提出将大语言模型隐写嵌入建模为约束马尔可夫决策过程，通过凸优化获得确定性最优策略，在保证安全性的同时提升嵌入效率。
2026-11-02 cs.IT math.IT
User-Centric Secure Cell Formation for Visible Light Networks with Statistical Delay Guarantees
在下一代无线网络中，提供安全传输和延迟保证是两个关键目标。然而，两者都需要在传输速率上做出让步。在本文中，我们考虑一个可见光网络由多个接入点和多个用户。我们的第一个目标是数学上评估的延迟和安全的约束下，可实现的速率。第二个目标是为每个用户提供具有定制的统计延迟和安全保证的小区形成。首先，我们提出了一个以用户为中心的设计称为安全的小区形成，其中考虑了人为噪声，并确定灵活的用户调度。然后，基于有效容量理论，我们推导出了具有时延约束的保密率，并将信元形成问题转化为一个随机优化问题。进一步，基于李雅普诺夫优化理论，我们将随机OP转化为一系列进化的每槽漂移加惩罚OP。最后，提出了一种改进的粒子群优化算法和一种基于干扰图的以用户为中心的调度算法来求解该问题。我们得到一个动态的独立集的预定用户以及安全的小区形成参数。仿真结果表明，该算法可以获得更好的延迟约束的保密率比现有的细胞形成方法。
2020-11-06 cs.IT math.IT
Privacy-Constrained Remote Source Coding
我们认为，通过一个紧凑的表示，以有效和安全的方式揭示/共享数据的问题。该表示应确保所需特征/属性的可靠重建，同时仍保留数据的秘密部分的隐私。该问题被制定为一个远程有损信源编码与隐私约束的远程源包括公共和秘密部分。给出了压缩率、失真和隐私泄漏率的最佳折衷区域的内界和外界，并在某些特殊情况下证明了它们是一致的。当将失真度量专门化为对数损失函数时，对于相同边信息的情况，所得到的速率-失真-泄漏折衷形成了对应于所谓的信息瓶颈的“安全”版本的优化问题。
2016-05-06 cs.IT math.IT
Energy Concealment based Compressive Sensing Encryption for Perfect Secrecy for IoT
最近的研究表明，在资源受限的物联网设备中使用高斯或二项式传感矩阵的基于压缩感知（CS）的计算安全方案容易受到仅密文攻击。虽然基于CS的完全安全方案没有这样的漏洞，但完全安全方案的实际实现是具有挑战性的，因为它需要额外的安全信道来传输测量范数。在本文中，我们通过隐藏能量设计了一个完全安全方案的实际实现，其中消除了对额外安全信道的要求。由于高斯感测矩阵的生成在资源受限的IoT设备中是不可行的，因此使用线性反馈移位寄存器来生成近似高斯感测矩阵。我们还证明了所提出的完全安全的方案在实践中的实施的可行性，而不增加复杂性。此外，所提出的方案的安全性分析，并与最先进的压缩感知的能量混淆方案进行了比较。
2020-11-11 cs.CR cs.IT math.IT
Alkaid: Resilience to Edit Errors in Provably Secure Steganography via Distance-Constrained Encoding
Shanghai Jiao Tong University（上海交通大学）；Cornell University（康奈尔大学）；University of Miami（迈阿密大学）
Alkaid通过距离约束编码实现对编辑错误的鲁棒性，提供高容量和高效能的隐写术方案。
2026-03-06 cs.CR cs.IT cs.MM
Secure Compute-and-Forward in a Bidirectional Relay
我们考虑基本的双向中继问题，其中两个用户在无线网络中希望通过一个中间中继节点交换消息。在计算和转发策略中，中继使用由用户节点在高斯多址（MAC）信道中同时发送的符号的自然发生的和来计算两个消息的函数，并且在随后的广播阶段中将计算的函数值转发给用户节点。在本文中，我们研究的问题下，一个额外的安全约束，这要求每个用户的消息被保持安全的中继。我们考虑两种类型的安全约束：完美的保密性，其中所看到的中继的MAC信道输出是独立的每个用户的消息;和强保密性，这是一种形式的渐近独立。我们提出了一种基于嵌套格的编码方案，其主要特点是，给定一对满足一定的“善良”属性的嵌套格，我们可以明确地指定随机化的概率分布在编码器，以达到所需的安全标准。特别是，我们的编码方案保证完美或强大的保密性，即使在没有信道噪声。在信道中的噪声只影响在中继计算的可靠性，高斯噪声，我们得出可靠和安全的计算可实现的速率。我们还提出了一个应用程序，我们的方法的多跳线路网络中，一个源需要通过一系列的中间中继发送消息到目的地。
2014-10-19 cs.IT math.IT
Robust Trajectory and Transmit Power Optimization for Secure UAV-Enabled Cognitive Radio Networks
认知无线电是一种很有前途的提高频谱效率的技术。然而，通过使用物理层安全技术实现的二级网络的安全性能受到其发射功率和信道衰落的限制。为了解决这一问题，认知无人机（UAV）通信网络的研究，利用无人机的高度灵活性和建立视距链路的可能性。通过鲁棒地优化无人机的轨迹和发射功率，使二级网络的平均保密率最大化。我们的问题制定考虑到两个实际的不准确的位置估计的情况下，即最坏的情况下，和停电限制的情况下。为了解决这些具有挑战性的非凸问题，在最坏情况下提出了基于$\mathcal{S}$ -Procedure的迭代算法，在停机限制情况下提出了基于Bernstein型不等式的迭代算法.所提出的算法可以获得相应问题的有效次优解。仿真结果表明，与最坏情况下的算法相比，在中断受限情况下的算法能够以较低的计算复杂性获得较高的平均保密率.此外，所提出的方案可以提高安全通信性能显着相比，其他基准方案。
2020-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Cascade Channel Synthesis
我们考虑的问题，产生相关的随机变量在分布式的方式，其中通信被约束到级联网络。级联中的第一个节点观察i.i.d.在沿级联启动通信之前，在本地对$X^n$进行排序。所有节点共享独立于$X^n$的公共随机性位。我们认为安全的合成-随机变量产生的系统似乎是适当的相关性和独立同分布。甚至对于知道通信传输的窃听者也是如此。我们的特点之间的最佳权衡的共同随机使用的量和所需的通信速率。我们发现，共同的随机性不仅有帮助，它的使用超过了通信速率的要求。最有效的方案是基于叠加码本，其中第一节点为所有下游节点选择消息。我们还提供了相关问题的一个短暂的看法，展示了最佳速率区域可能会缩小或扩大。
2016-06-09 cs.IT math.IT
Secure Wireless Communication and Optimal Power Control under Statistical Queueing Constraints
本文研究了在存在统计约束条件下，衰落广播信道上信息的安全传输问题。采用有效容量作为性能度量来标识系统的安全吞吐量，即，有效安全吞吐量。假设完美的信道侧信息（CSI）在发射机和接收机处都是可用的。最初，考虑发送器向两个接收器发送公共消息并且向一个接收器发送机密消息的场景。对于这种情况下，有效的安全吞吐量区域，这是恒定的到达率的共同和机密的消息，可以支持的缓冲器约束的发射机和衰落的广播信道的区域，被定义。证明了该有效吞吐量区域是凸的。然后，最优功率控制策略，实现有效的安全吞吐量区域的边界点进行了研究，并提供了一个算法的数值计算的最优功率自适应方案。随后，更详细地讨论了发射机仅向一个接收机发送机密消息的特殊情况。对于这种情况下，有效的安全吞吐量制定和两种不同的功率适配策略进行了研究。特别地，应当注意，在缓冲器约束下，机会传输不再是最佳的，并且发射机不应该等待以高速率发送数据，直到主信道比窃听者信道好得多。
2010-11-30 cs.IT math.IT
STAR-RIS-Assisted-Full-Duplex Jamming Design for Secure Wireless Communications System
提出一种STAR-RIS辅助全双工接收机发送干扰信号的安全通信方案，通过交替优化算法联合优化波束成形、相移和模式选择以最大化保密容量并消除自干扰，仿真验证了其优于传统自干扰消除技术的性能。
2023-09-08 cs.CR cs.IT math.IT
On Secrecy Capacity Scaling in Wireless Networks
本文研究了无线网络中源-目的节点对的可达安全速率。首先，考虑一个路径损耗模型，其中合法和窃听节点被假定为放置根据强度$λ$和$λ_e$，分别泊松点过程。结果表明，对于扩展的稠密网络模型，只要$λ_e/λ=o((\log n)^{-2})$，几乎所有的节点都能达到$Ω(\frac{1}{\sqrt{n}})$的完全安全速率.因此，在这些假设下，保护网络不会导致每个节点吞吐量的损失。可验证性参数是基于一种新的多跳转发方案，其中在每一跳中添加随机化以确保窃听者处的最大模糊性。其次，考虑了具有$n$源-目的对和$n_e$窃听者的遍历衰落模型。采用遍历干扰对齐方案与适当的保密预编码，每个用户实现一个恒定的正秘密率足够大的$n$。值得注意的是，该方案不需要窃听CSI（只有统计知识是假设）和每个节点的安全吞吐量增加，因为我们添加更多的合法用户到网络中，在这种设置。最后，窃听合谋对所提出的方案的性能的影响的特点。
2010-04-10 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Beamforming in MISO NOMA Backscatter Device Aided Symbiotic Radio Networks
共生无线电（SR）网络是未来大规模物联网设备低功耗无线通信的可能解决方案。本文研究了一种多输入单输出的非正交多址接入（NOMA）反向散射器件（BD）辅助的SR网络，该网络具有潜在的窃听者。在网络中，基站（BS）使用NOMA协议向中心用户和小区边缘用户广播信号。利用环境反向散射调制，BD通过来自BS的入射信号向中央用户发送其自己的消息。我们提出了一个约束凹凸过程为基础的算法，最大化的$ε$中断保密率从BD到中央用户的BS可实现的保密率约束下，从中央和小区边缘用户。仿真结果表明，我们提出的网络实现了更大的保密率区域比正交多址（OMA）网络。
2019-06-08 cs.IT math.IT
Robust Transmit Beamforming for Secure Integrated Sensing and Communication
研究了一种下行链路安全综合感知与通信（ISAC）系统，在该系统中，多天线基站（BS）向单天线通信用户（CU）发送机密消息，同时对可能充当可疑窃听者的目标进行感知。为了保证目标感知的质量，同时防止其潜在的窃听，BS将发送的机密信息信号与附加的专用感知信号相结合，其起到人工噪声（AN）的双重作用，用于降低窃听信道的质量。在这种设置下，我们联合设计的发射信息和传感波束形成，以最小化的加权和的波束模式匹配误差和互相关模式的传感受到安全的通信约束的目标。鲁棒性设计考虑了两种实际信道状态信息（CSI）错误场景下窃听者的信道状态信息（CSI）不确定性。首先，我们考虑的情况下，有界的CSI错误的窃听者，在最坏情况下的保密率约束，以确保安全的通信性能。在这种情况下，我们提出了最坏情况下的保密率约束的传感波束图优化问题的最佳解决方案，通过采用S-过程，半定松弛（SDR），和一维（1D）搜索的技术，其中SDR的紧密性是严格证明的。接下来，我们考虑的情况下与高斯CSI错误的窃听，其中采用的秘密中断概率约束。在这种情况下，我们提出了一个有效的算法来解决更具挑战性的保密中断约束的传感波束图优化问题，利用凸约束技术的基础上的伯恩斯坦型不等式，连同SDR和一维搜索。
2022-07-28 cs.IT eess.SP math.IT
Constrained Colluding Eavesdroppers: An Information-Theoretic Model
研究了合谋窃听者附近的保密容量。相反，在以前的作品完美的共谋假设，我们的新的信息理论模型认为，在共谋的约束。我们推导出可实现的安全率（完美的保密能力的下限），无论是离散无记忆和高斯信道。我们还比较了建议率的非串通和完美的串通情况。
2013-12-11 cs.CR cs.IT math.IT
