On the Secrecy of Interference-Limited Networks under Composite Fading Channels
本文研究了干扰受限条件下无线信道的保密容量。我们假设干扰源按照点泊松过程均匀分布在网络区域上，信道模型由路径损耗、对数正态阴影和Nakagami-m衰落组成。非零保密容量的概率和保密中断概率，然后推导出封闭形式的表达式，使用随机几何和高阶统计的工具。我们的数值结果表明，如何保密度量的影响所需的接收器，窃听者和合法的发射机的处置。
2014-11-14 cs.IT math.IT
Secrecy Wireless Information and Power Transfer: Challenges and Opportunities
无线信息和电力传输（WIPT）能够实现更可持续和更有弹性的通信，因为它避免了频繁的电池充电和更换。然而，由于无线信道的开放性质，它也遭受可能的信息拦截。与传统的安全通信相比，保密无线信息和功率传输（SWIPT）具有几个独特的特点。一方面，无线电力传输可能增加窃听的脆弱性，因为作为潜在窃听者的电力接收器通常具有比信息接收器更短的访问距离。另一方面，可以利用无线功率传输来增强无线安全性。本文回顾了各种SWIPT场景中的安全问题，重点揭示了实施SWIPT的相应挑战和机遇。此外，我们提供了一个调查的各种物理层安全技术，以提高保密性能。特别是，我们建议使用大规模多输入多输出（MIMO）技术，以提高功率传输效率和安全的信息传输的同时。最后，我们讨论了几个潜在的研究方向，以进一步提高SWIPT系统的安全性。
2015-12-22 cs.IT math.IT
Secrecy Wireless Information and Power Transfer in OFDMA Systems
在本文中，我们认为在正交频分多址（OFDMA）系统的信息接收机（IR）和能量接收机（ER）共存的同时无线信息和功率传输（SWIPT）。IR被服务于尽力保密数据，并且ER以最小所需的收获功率收获能量。为了增强物理层安全性，同时满足能量收集要求，我们引入了一种新的基于频域人工噪声的方法。通过发射功率和子载波分配研究了加权和保密率最大化的最优资源分配问题。所考虑的问题是非凸的，而我们提出了一个有效的算法来解决它的基础上拉格朗日对偶方法。仿真结果表明，与其他启发式方案相比，该算法的有效性。
2015-09-03 cs.IT math.IT
On the Optimum Secrecy Outage Probability and Ergodic Secrecy Rate over Wireless Channels
ENSTA, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）；Telecom Paris, Institut Polytechnique de Paris（巴黎理工学院）
本文研究了无线信道中在窃听者存在下的保密性问题，提出两种信道顺序关系，并证明在特定条件下，非预编码高斯输入为SOP、EPSR及ESR的最优解，同时推导了Rayleigh衰落信道的闭式表达式。
2026-04-24 cs.IT math.IT
On the Secrecy Performance of Generalized User Selection for Interference-Limited Multiuser Wireless Networks
研究了在干扰受限的无线网络中，当存在一个主要窃听者时，由基站（BS）、$N$合法用户和窃听者组成的多用户分集方案的保密性能.假设在窃听者和每个合法用户的接收机处干扰支配噪声功率，则BS以第$k$最佳（最高）信号干扰比向合法用户发送信息。我们推导出一个封闭形式的表达式为任意$N$的秘密中断概率和渐近表达式为固定的$k$和大$N$。此外，我们推导出一个封闭形式的渐近表达式的遍历保密容量的$k$ -th最好的用户，并表明它的规模像$O\left(\log(N)\right)$固定的$k$和大$N$。
2018-12-27 cs.IT math.IT
Enhancing Secrecy with Multi-Antenna Transmission in Wireless Ad Hoc Networks
我们研究了无线自组织网络中的物理层安全性，并研究了两种类型的多天线传输方案，以提供保密增强。为了建立安全的传输对恶意窃听者，我们考虑生成的人工噪声与扇区或波束成形。对于这两种方法，我们提供了一个统计特性和权衡分析的中断性能的合法通信和窃听链路。然后，我们研究了这两种方案的保密传输容量方面的全网保密吞吐量性能，并研究了信息信号和人工噪声之间的最佳功率分配。我们的分析表明，在发射功率优化下，波束成形方案优于扇区化方案，除了发射天线的数量足够大的情况下。我们的研究还揭示了扇区化和波束成形方案的最优功率分配之间的一些有趣的差异。
2013-08-24 cs.IT math.IT
Simultaneous Wireless Information Power Transfer for MISO Secrecy Channel
研究了多用户多输入单输出（MISO）保密信道下的无线信息和功率同步传输（SWIPT）问题。首先，考虑没有人工噪声（AN）设计的发射波束成形，其中两个保密率优化框架（即，保密率最大化和收获能量最大化）。这两个优化问题都不是凸优化问题，不能直接求解。对于保密率最大化问题，采用二分法优化相关的功率最小化问题，并采用一阶泰勒级数展开近似能量收获（EH）约束和收获能量最大化问题。此外，我们将我们提出的算法扩展到相关的鲁棒方案，通过结合信道的不确定性，其中两个层次的方法，提出了收获的能量最大化问题。然后，针对相同的保密率最大化问题，研究了基于AN设计的发射波束形成问题，分别将其转化为基于一维搜索的半定规划问题和基于逐次凸逼近的半定规划问题。此外，秩松弛的紧密性分析表明，最佳的发送协方差矩阵正好返回秩1。仿真结果验证了该算法的性能。
2015-03-22 cs.IT math.IT
Exploiting Interference for Secrecy Wireless Information and Power Transfer
射频（RF）信号使能的无线信息和功率传输（WIPT）是实现双向通信并同时为低功率无线设备提供能量供应的具有成本效益的技术。然而，WIPT中的信息传输容易受到能量接收器（ER）的窃听。为了实现与信息节点（IN）的保密通信，同时满足ER的能量传输要求，一个有效的解决方案是利用能量信号的双重用途也作为有用的干扰或人工噪声（AN）来干扰ER，从而防止其潜在的信息窃听。为此，本文提供了一个概述的能源和信息信号的联合设计，以实现能源效率和安全的WIPT在各种实际的设置，包括同时无线信息和电力传输（SWIPT），无线供电合作中继和干扰，无线供电通信网络（WPCN）。最后，我们提出了一些未来值得研究的方向。
2017-07-24 cs.IT math.IT
Interference Alignment for Secrecy
研究了保密约束下的频率/时间选择性$K$ -用户高斯干扰信道。两个不同的模型，即干扰信道与机密消息和一个外部窃听者，进行了分析。这两种模型之间的关键区别是缺乏关于外部窃听者的信道状态信息（CSI）。使用干扰对齐与保密预编码，它表明，每个用户可以实现非零安全的自由度（DoF）的两种情况下，自由度。更确切地说，所提出的编码方案在机密消息模型中实现了每个用户的$\frac{K-2}{2K-2}$安全DoF { \em具有概率1}。对于外部窃听者的情况下，另一方面，它表明，每个用户可以实现$\frac{K-2}{2K}$安全的自由度{ \em在遍历设置}。值得注意的是，这些结果建立了干扰对无线网络的保密容量区域的{ \em积极影响}。
2008-10-07 cs.IT math.IT
On the Secrecy Rate of Interference Networks using structured codes
本文表明，结构化传输方案是一个很好的选择，秘密通信的干扰网络与窃听。结构化传输利用信道的不对称性，从而表现得比随机生成的码本，这样的渠道。对于一类干扰信道，我们表明，模糊总和率是在两个比特的最大可能的合法通信总和率是可以实现的格码。
2009-05-13 cs.IT math.IT
Power Allocation for Energy Efficiency and Secrecy of Interference Wireless Networks
考虑存在窃听者的多用户干扰网络，在满足链路安全性要求的前提下，以最差保密吞吐量或安全能量效率为目标，对网络链路进行功率分配.三种情况下的信道状态信息的访问被认为是：完美的信道状态信息，部分信道状态信息的信道从发射机到窃听者呈指数分布，和不完全已知的信道之间的发射机和用户呈指数分布的错误。本文开发了各种低复杂度和快速收敛的最优功率分配的路径跟踪程序。通过数值算例说明了它们的有效性和可行性。功率分配方案，以实现高保密吞吐量和能源效率。
2017-08-24 cs.IT math.IT
Secrecy Analysis of Random MIMO Wireless Networks over $α$-$μ$ Fading Channels
本文研究了随机MIMO无线网络在小尺度$α$ - $μ$衰落信道下的保密性能，其中合法接收者和窃听者均服从两个独立的齐次泊松点过程（HPPPs）分布.具体地说，会计的存在下，非合谋窃听，保密性能指标，包括连接中断概率（COP），概率非零保密容量（PNZ）和遍历保密容量，推导关于$k$ -th最近/最佳用户的情况。根据发射机和接收机之间的距离，从排序中提取用于第$k$最近用户的索引，而用于第$k$最佳用户的索引基于路径损耗和小尺度衰落的组合效应。特别是，概率密度函数（PDF）和累积分布函数（CDF）的复合信道增益，为$k$ -th最近的和最好的用户，其特征在于，分别。受益于这些结果，随后得到的COP，PNZ和遍历保密能力的封闭形式表示。此外，最佳顺序的用户的最大数量的限制也计算，对于一个给定的保密中断约束。最后，数值结果验证了我们推导的正确性。此外，还分析了衰落参数、路径损耗指数和密度比等因素的影响。
2018-10-01 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Probability Analysis of Multi-User Multi-Eavesdropper Wireless Systems
在本文中，我们探讨了多用户无线系统，包括多个用户打算发送到一个基站（BS），而多个窃听者试图利用用户传输的物理层安全性。本文研究了利用多用户调度提高传输安全性的方法，提出了一种只需要基站的信道状态信息而不需要被动窃听者的信道状态信息的多用户调度方案。我们还考虑了循环调度的比较目的。在瑞利衰落信道下，推导了该调度和多用户调度的保密中断概率的封闭表达式。数值结果表明，所提出的多用户调度优于轮询调度的秘密中断概率。随着用户数的增加，轮询调度的秘密中断概率保持不变。相比之下，所提出的多用户调度的保密中断性能显着提高与用户数量的增加。
2014-11-02 cs.IT math.IT
Secure Beamforming and Ergodic Secrecy Rate Analysis for Amplify-and-Forward Relay Networks with Wireless Powered Jammer
在这种对应关系中，我们考虑一个放大和转发中继网络，其中中继信息被窃听者偷听。为了混淆窃听者，无线供电的干扰机也被认为是从多天线源收获能量。提出了一种新的安全波束形成方案，其中波束形成向量是能量波束形成向量和信息波束形成向量的线性组合。我们还提出了一个新的封闭形式的解决方案，建议的波束形成向量，这是实现更高的保密率相比，平凡的EB和IB向量。此外，遍历保密率的一个紧密的封闭形式的近似也来自大量的天线在源的渐近制度。最后，数值例子和模拟验证了我们的分析结果。
2020-07-02 cs.IT math.IT
Secrecy Wireless Information and Power Transfer in Fading Wiretap Channel
同时无线信息和功率传输（SWIPT）最近由于其同时使用无线电信号来提供无线数据和能量接入而引起了极大的兴趣。然而，由于发送到信息接收器（IR）的消息可能被能量接收器（ER）窃听，因此出现了具有挑战性的保密通信问题，能量接收器（ER）被假定为仅从接收到的信号中收获能量。为了解决这个问题，我们在本文中提出了一种人工噪声（AN）辅助传输方案，以促进保密信息传输到IR，但满足能量收集要求的ER，假设AN可以取消在IR，但不是在ER。具体地说，该方案将发射功率分为两部分，分别向IR和AN发送机密消息以干扰ER。在简化的三节点窃听信道设置下，联合优化衰落信道上的发射功率分配和功率分配比，以最小化延迟受限保密信息传输的中断概率，或最大化非延迟受限保密信息传输的平均速率，受到发射机处的平均和峰值功率约束以及ER处的平均能量收集约束的组合。秘密中断概率最小化和平均速率最大化问题都是非凸的，对于每个问题，我们提出了基于对偶分解的最优解以及基于交替优化的次优解。此外，两个基准方案进行了比较。最后，所提出的方案的性能进行了评估，通过模拟的各种权衡无线（保密）信息与能量传输。
2015-01-28 cs.IT math.IT
Wireless Powered Cooperative Jamming for Secrecy Multi-AF Relaying Networks
本文研究了一组无线能量收集（WEH）启用放大转发（AF）中继执行合作干扰（CJ）和中继的帮助下的保密传输。网络中的源节点在第一阶段中与采用功率分配（PS）接收器的每个中继器进行同时无线信息和功率传输（SWIPT）;每个中继器进一步划分其收获的功率以用于转发接收到的信号并在第二传输阶段中生成用于干扰窃听者的人工噪声（AN）。在集中的情况下，与全球信道状态信息（CSI），我们提供了封闭形式的表达式的最佳和/或次优AF中继波束成形向量，以最大限度地提高可实现的保密率的中继的个人功率约束，使用半定松弛（SDR），这被证明是紧的技术。一个完全分布式的算法，仅利用本地CSI在每个中继也提出了作为一个性能基准。仿真结果验证了所提出的多AF中继与CJ比其他次优设计的有效性。
2015-11-11 cs.IT math.IT
Perfect Secrecy in Physical Layer Network Coding Systems from Structured Interference
物理层网络编码（PNC）已被提出用于下一代网络。在这篇文章中，我们研究了PNC方案与嵌入式完全保密利用结构化干扰中继网络中的两个用户和一个单一的中继。在一个实际的情况下，两个用户采用有限的和均匀的信号输入分布，我们提出了上界（UB）的可实现的完美的保密率，并使这些明确的PAM调制解调器时使用。然后，我们描述了两个简单的，明确的编码器，可以实现完美的保密率接近这些UB相对于一个不可信的中继在单天线和单中继设置。最后，我们将我们的系统推广到MIMO中继信道中，中继有更多的天线比用户和最佳的预编码矩阵，保持所需的保密约束进行了研究。我们的研究结果表明，在下一代系统中，具有增强的吞吐量和保证数据机密性的PNC传输方案的设计是可行的。
2016-02-01 cs.IT math.IT
Adding a Helper Can Totally Remove the Secrecy Constraints in Interference Channel
在许多通信信道中，保密约束通常会导致容量和广义自由度（GDOF）的损失。在这项工作中，我们展示了一个有趣的观察，添加一个助手可以完全消除罚款和GDoF，两个用户对称高斯干扰信道。对于干扰信道，其中每个发射机在没有保密约束的情况下向预期接收机发送消息，总和GDoF是众所周知的“W”曲线，由Etkin-Tse-Wang在2008年表征。如果保密约束施加在这个干扰信道上，其中每个发射机的消息必须是安全的，从非故意的接收器（窃听者），然后一个GDoF的罚款是招致和安全的总和GDoF减少到修改的“W”曲线，由陈最近导出。在这项工作中，我们表明，通过添加一个助手到这个干扰信道的保密约束，安全的总和GDoF原来是一个“W”曲线，这是相同的总和GDoF的设置没有保密约束。所提出的方案是基于合作的干扰和仔细的信号设计，这样的干扰信号的助手是在一个特定的方向和功率电平与发射机的信息信号对齐，这允许完全消除惩罚在GDOF由于保密约束。此外，由于有理独立性，噪声去除和信号分离的估计方法被用于安全率分析。
2018-12-03 cs.IT math.IT
Improving the Secrecy of Distributed Storage Systems using Interference Alignment
针对无线干扰信道，采用干扰对齐的方法生成再生码，实现了分布式存储系统的割集界。这些代码提供了数据的可靠性，并执行有效的精确的节点修复时，一些节点失败。干扰对齐作为一个概念，对于提高最小存储再生（MSR）码中失效节点的修复效率尤为重要。此外，它可以提高存储的数据在被动入侵者存在的安全性。在本文中，我们构建了一个新的代码弹性的威胁模型，一个被动的窃听者可以访问存储在一个子集的节点和下载的数据在修复过程中的一个子集的故障节点的数据。我们实现了一个最佳的保密容量的新显式构造的MSR干扰对齐码。因此，我们表明，窃听者获得零信息从存储在分布式存储的原始消息，我们实现了完美的保密。
2018-01-05 cs.IT math.IT
Physical Layer Security in Three-Tier Wireless Sensor Networks: A Stochastic Geometry Approach
本文开发了一个易于处理的框架，利用随机几何在三层无线传感器网络的物理层安全的潜在好处。在这类网络中，来自远程传感器的传感数据由sink通过接入点收集，外部窃听者截获数据传输，本文重点研究了两种情况下的安全传输：主动传感器将传感数据传输给接入点，主动接入点将数据转发给sink。在这两种情况下，我们得到新的紧凑的平均保密率的表达式。我们还得到了一个新的紧凑的整体平均保密率的表达式。数值结果证实了我们的分析，并表明在接入点多天线可以提高三层无线传感器网络的安全性。我们的研究结果表明，增加接入点的数量降低了接入点和其相关的汇之间的平均保密率。然而，我们发现，增加接入点的数量首先增加了整体平均保密率，超过一个临界值，整体平均保密率然后下降。当增加活动传感器的数量时，传感器与其关联的接入点之间的平均保密率和整体平均保密率都降低。相比之下，增加信宿的数量既提高了接入点与其相关联的信宿之间的平均保密率，也提高了总体平均保密率。
2016-01-10 cs.IT math.IT
Cooperative encoding for secrecy in interference channels
本文研究了存在外部窃听者时两用户干扰信道的基本性能极限。在这种情况下，我们构建了一个内界，保密容量区域的基础上，合作编码的思想，其中两个用户合作设计他们的随机码本，并共同优化他们的信道前缀分布。我们的可扩展性方案还利用消息分裂，以允许在非预期接收器的干扰的部分解码。外边界，然后推导出并用于建立在某些情况下的最优性的建议计划。在高斯的情况下，以前提出的合作干扰和噪声转发技术是我们所提出的方法的特殊情况。总体而言，我们的研究结果提供了关于如何利用干扰来提高无线网络保密能力的结构性见解。
2011-04-21 cs.IT math.IT
Power-Constrained Secrecy Rate Maximization for Joint Relay and Jammer Selection Assisted Wireless Networks
在本文中，我们研究了多个中间结点的协作无线网络的物理层安全性，其中解码转发（DF）协议被认为是。提出了一种新的中继干扰联合选择（JRJS）方案，该方案选择一个中间节点作为中继节点，将源信号转发到目的节点，其余中间结点作为友好干扰节点，广播人工噪声干扰窃听者.我们进一步研究了源，中继和友好干扰机之间的功率分配，以最大限度地提高建议的JRJS方案的保密率，并推导出一个封闭形式的次优解。具体地，成功解码源信号的所有中间结点被认为是中继候选。对于每一个候选方案，我们推导出次优的封闭形式的功率分配解决方案，并得到相应的JRJS方案的保密率结果。然后，选择能够实现最高保密率的候选者作为中继。考虑了信道状态信息（CSI）的两个假设，即完整CSI（FCSI）和部分CSI（PCSI）。仿真结果表明，JRJS方案在保密率方面优于传统的纯中继选择、纯干扰和基于GSVD的波束形成方案。此外，所提出的基于FCSI的功率分配（FCSI-PA）和基于PCSI的功率分配（PCSI-PA）方案都实现了比等功率分配（EPA）方案更高的保密率。
2017-01-07 cs.IT math.IT
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Channel State
本文研究了认知状态相关干扰信道中的保密问题。在这种情况下，我们有一个主要的和认知发射机-接收机对。认知发送器将主发送器的消息作为边信息。此外，信道的状态在认知编码器处是已知的。因此，认知编码器使用此边信息与主发送器合作，并机密地发送其单独的消息。推导了该信道的可达速率区域和速率区域的外边界。所得结果作为特例推广到已有的工作中。
2012-08-22 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of 2-user Gaussian Z-Interference Channel with Shared Key
本文研究了有限速率秘密密钥在干扰受限情况下提高系统保密性能的作用。为了解决这个问题，考虑在接收端具有保密约束的2用户高斯Z-IC。这里的基本问题之一是如何使用秘密密钥作为编码过程的一部分。本文提出了新的可实现的方案，其中方案彼此不同的基础上如何在编码过程中使用的密钥。第一个可实现的方案使用密钥的一部分用于一次性密码本，而密钥的剩余部分用于窃听编码。执行编码，使得经历干扰的接收器可以在不违反保密约束的情况下解码干扰的某一部分。作为导出结果的特殊情况，当密钥完全用于一次性密码本或部分窃听编码时，可以获得保密率区域。第二种方案使用共享密钥来使用一次性密码本加密消息，并且与前一种情况相比，在接收器处没有解码干扰。本文还给出了引起干扰的发射机的和速率和保密率的外界。导出外界的主要新颖性在于选择提供给接收器的边信息并在接收器处使用保密约束。导出的外边界被认为是紧依赖于信道条件和速率的关键。密钥速率的缩放行为也探讨了不同的方案使用安全GDOF的概念。在某些特定的情况下，不同的计划的最优性的特点。研究结果表明，当用户在干扰受限的环境下工作时，密钥速率分裂对提高系统的保密性能具有重要意义。
2021-05-19 cs.IT math.IT
Strong Secrecy in Wireless Network Coding Systems with M-QAM Modulators
我们研究了基于标准QAM调制器开发具有嵌入式强保密性的物理层网络编码（PNC）方案的可能性。该方案采用了三重合并的方法在QAM前端的无线PNC编码器。强保密编码器的建设性的例子时，BPSK和8-PAM调制器在无线发射机和推广到任意的M-QAM调制器，假设信道反转是可实现的第一个周期的传输。我们的初步调查表明，使用这种技术来增加吞吐量的潜力，同时在并行不妥协的交换数据的机密性。
2014-07-03 cs.CR cs.IT math.IT
Outer Bounds on the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel With Unidirectional Transmitter Cooperation
本文推导了发射机之间速率受限单向协作的2用户Z干扰信道（Z-IC）的保密容量域的外界。首先，在线性确定性环境下研究了该模型。秘密容量区域上的外部边界的推导涉及要提供给接收器的边信息的仔细选择以及以明智的方式在接收器处使用秘密约束。为此，提出了一种新的划分的编码的消息和输出的确定性模型的基础上的干扰和信号的强度。所得到的外边界是紧的，使用可实现的计划，作者在以前的工作。利用从确定性模型中得到的见解，得到了2用户高斯Z-IC的保密容量区域的外界。两个模型的外边界之间的等价性也被建立。它还表明，在接收端的保密约束不伤害2用户Z-IC的弱/中等干扰制度的确定性模型的容量区域。另一方面，高斯情况下开发的外部边界表明，在接收机的保密约束可以减少弱/中等干扰制度的容量区域。这些界限的相对性能的研究揭示了洞察2用户Z-IC与有限速率发射机合作的基本限制。
2016-04-08 cs.IT math.IT
On the Capacity of the 2-User Interference Channel with Transmitter Cooperation and Secrecy Constraints
本文研究了在2用户高斯对称干扰信道（GSIC）中，发射机之间的有限速率协作对于管理干扰和同时确保保密性的价值。首先，在对称线性确定性IC（SLDIC）设置的问题进行了研究，并提出了可实现的方案，基于干扰消除，中继的其他用户的数据位，和随机位的传输。在所提出的可实现的方案中，有限速率的协作链路被用来共享数据比特和随机比特的组合，这取决于模型参数。上的保密率的外界也来自，使用一种新的分区的编码的消息和输出取决于信号和干扰的相对强度。在所有可能的参数设置下导出内部和外部边界。据发现，对于一些参数设置，内部和外部边界匹配，产生的发射机合作和保密约束下的SLDIC的能力。在其他一些场景中，可实现速率与2用户SLDIC的容量区域匹配，而没有Wang和Tse [1]推导出的保密约束;因此，在这些情况下，所提出的方案免费提供保密性。受确定性情形下的可实现方案和外界的启发，推导了高斯情形下的可实现方案和外界。所提出的可实现的方案的高斯情况下是基于马顿的编码方案和随机编码以及虚拟消息传输。这两种模型的可实现方案中使用的关键技术之一是干扰消除，它同时提供了两个看似矛盾的好处：消除干扰和确保保密。本文的许多结果也推广到非对称情形。
2016-06-13 cs.IT math.IT
Secrecy Performance of RIS-assisted Wireless Networks under Rician fading
研究了莱斯衰落下可重构智能表面（RIS）辅助无线网络的秘密中断概率（SOP）和秘密率（SR）。更准确地说，我们提高了保密性能的考虑网络抑制窃听通道，而不是最大化的主要渠道。我们提出了一个简单的启发式算法，找出每个RIS的元素的最佳相移。基于蒙特卡罗方法的仿真结果验证了所提出的最优相移的优越性相比，随机相移设计。
2021-12-10 cs.IT cs.NA math.IT
Throughput Maximization in Multi-Hop Wireless Networks under Secrecy Constraint
本文分析了保密约束下工业通信网络的吞吐量。所提出的方案是由传感器，测量一些相关的信息，首先由聚合器节点处理，然后发送到控制单元的工厂。传感器测量、它们与聚集器的通信以及信息处理都假定是完美的。为了到达控制单元，消息可以通过中继节点行进，形成多跳无线链路。在每一跳，窃听者节点试图获取通过合法链路传输的消息。这里提出的通信设计问题是如何通过找到中继位置（即跳长：短或长）和编码速率（即高或低频谱效率）的最佳组合来最大化从聚合器到控制单元的多跳吞吐量，从而满足保密约束。使用随机几何方法，我们表明，编码速率的最佳选择仅取决于路径损耗指数，通常是高的，而更大数量的较短的跳数是优选的较长的跳数较少。对于感兴趣的情况下，我们证明了最优吞吐量的保密约束达到无约束的最优性能，如果存在一个可行的解决方案。
2015-12-17 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity Region of the 2-user Z Interference Channel with Unidirectional Transmitter Cooperation
在这项工作中，单向有限速率发射机合作的作用进行了研究的情况下，2用户Z干扰信道（Z-IC）与保密约束的接收机，同时实现两个相互冲突的目标：减轻干扰和确保保密。首先，在线性确定性模型下研究了该问题。确定性模型的可实现方案使用协作预编码和干扰信号的传输的融合。所提出的计划的最优性建立的确定性模型的所有可能的参数设置使用的外部边界推导出作者在以前的工作。利用从确定性模型中得到的见解，得到了2用户高斯Z-IC的保密容量区域的下界。在这种情况下，可实现的方案除了协同预编码和干扰信号的传输之外还使用随机编码。的安全和广义自由度（GDOF）的特点，并显示为最佳的弱/中等干扰制度。它还表明，安全和容量位于2位/s/Hz的外边界的弱/中等干扰制度的合作链路的容量的所有值。有趣的是，在确定性模型的情况下，发现由于在弱/中等干扰制度中接收器处的保密约束，在Z-IC的容量区域上没有惩罚。同样，它被发现，有没有损失的安全和GDOF的高斯情况下，由于在接收机的保密约束，在弱/中等干扰制度。结果突出了合作在促进Z-IC安全通信方面的重要性。
2016-04-08 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 Secrecy of RIS-aided THz Wireless System subject to $α-μ$ fading with Pointing Errors
针对RIS辅助太赫兹系统在指向误差和$α-μ$衰落下的保密性能，推导了SOP和IP的近似与渐近表达式，并通过蒙特卡洛仿真验证。
2025-05-25 cs.IT math.IT
Secrecy Wireless Information and Power Transfer with MISO Beamforming
用于同时无线信息和功率传输（SWIPT）的无线电信号的双重使用最近引起了极大的关注。为了满足能量接收器（ER）以比信息接收器（IR）高得多的接收功率操作的实际要求，ER需要比IR更靠近发射器部署。然而，由于无线信道的广播性质，一个关键问题是发送到IR的消息不能被ER窃听，ER拥有来自发射机的更好的信道。在本文中，我们解决了这个新的保密通信问题，在多用户多输入单输出（MISO）SWIPT系统中，多天线发射机发送信息和能量同时一个IR和多个ER，每个与一个天线。通过优化发射波束形成向量及其功率分配，我们最大限度地提高了传输到ER的加权总能量，并对发送到IR的信息进行保密率约束。我们通过将其转化为两阶段问题来最优地解决这个非凸问题。首先，我们固定的信号与干扰加噪声比（SINR）在IR和获得最佳波束形成的解决方案，通过应用技术的半定松弛（SDR）。然后通过一维搜索最优SINR值来解决原问题。进一步，提出了两种次优的低复杂度波束形成方案，并将其可达（保密）率-能量（R-E）域与最优方案进行了比较。
2013-07-31 cs.IT math.IT
On the Secrecy Performance of SWIPT Receiver Architectures with Multiple Eavesdroppers
物理层安全（PLS）已被证明是一个新的范例，为确保无线链路的承诺。与传统的加密技术相比，PLS方法利用无线信道中的随机衰落来提供链路安全性。由于信道动态防止合法终端之间的恒定速率的安全通信，可实现的保密速率的中断概率被用作保密性能的度量。这项工作调查的同时无线信息和功率传输（SWIPT）系统，它在存在多个窃听者，也有能量收集能力的情况下运行的保密中断概率。由于窃听者共谋而导致的保密性能损失，即，还分析了在窃听者之间共享信息以解码秘密消息。我们推导出封闭形式的表达式为Nakagami- $m$衰落的链路和不完善的信道估计在接收机的保密中断概率。我们的分析认为，不同的组合的分离和集成的SWIPT接收器架构的接收器。数值结果验证了我们的分析。
2018-05-04 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
Degrees of Freedom and Secrecy in Wireless Relay Networks
我们翻译的问题，设计一个安全的通信协议，为几个用户在无线网络中通过一个中继到理解某些子品种的产品格拉斯曼。我们计算了这些子簇的维数，并给出了关于它们的定义方程的各种结果。当中继器和所有用户具有相同数量的天线时，这种方法对可以通过此类网络传递的数据量施加了根本限制。
2014-12-12 cs.IT math.AG math.IT
Secrecy Transmission Capacity in Noisy Wireless Ad Hoc Networks
本文考虑了在嘈杂的无线ad hoc网络中传输机密信息，其中背景噪声和并发发射机的干扰都会影响接收到的信号。对于合法节点和窃听者均服从泊松点过程分布的随机网络，基于物理层安全性，研究了网络的保密传输容量、连接中断概率和保密中断概率。首先考虑固定传输距离的基本模型，建立STC的理论模型。然后，我们将上述结果扩展到一个更现实的随机距离传输模型，即最近的接收器传输。最后，提供了大量的仿真和数值结果，以验证我们的理论结果的效率，并说明如何STC是受噪声，连接和保密中断概率，发射机和窃听密度，和其他系统参数。值得注意的是，我们的研究结果表明，适量的噪声有助于保密传输容量。
2013-12-20 cs.CR cs.IT math.IT
The Gaussian Many-to-1 Interference Channel with Confidential Messages
多对一干扰信道由于体现了干扰网络的本质而受到关注，同时比一般的K用户干扰信道更易处理。在本文中，我们引入信息理论的保密性，这个模型和考虑的多对一干扰信道的机密消息，其中每个接收机，特别是一个受到干扰，也是一个干扰用户的消息需要保密。我们推导出可实现的保密和速率为这个通道使用嵌套格码，以及上界的保密和速率为所有可能的信道增益配置。我们确定了几个非平凡的情况下，上限和实现的保密和速率之间的差距只是一个函数的用户K的数量，并且在所有可能的信道增益配置在每种情况下是均匀的。此外，我们确定了该通道的安全自由度，并表明它相当于其自由度，即，高信噪比下的保密是免费的。
2010-05-04 cs.IT math.IT
Interference Channels with Strong Secrecy
已知给定来自相同嵌套格码本的两个独立均匀分布的格点的实和，窃听者可以获得关于格点之一的值的每个信道至多1比特的信息。在这项工作中，我们研究了这1位信息对三种常用信息理论测量中表达的含糊度的影响，即，Shannon熵Renyi熵和最小熵然后，我们展示了它的应用程序中的干扰信道的机密消息。在我们以前的工作中，我们表明，嵌套格码可以优于高斯码在此信道下实现的速率与弱保密概念测量。在这里，与Renyi熵和最小熵测度，我们证明了同样的安全自由度是可以实现的强保密性的概念。新的编码方案的一个主要优点是，强保密性是从一个单一的格点，而不是一个序列的格点。因此，机密消息和窃听者的观察之间的互信息随着信道使用的数量的减少比先前已知的用于嵌套格码的强保密编码方法快得多。
2009-10-14 cs.IT math.IT
Study of Tomlinson-Harashima Precoding Strategies for Physical-Layer Security in Wireless Networks
在本文中，我们提出了新的非线性预编码器的多用户MIMO系统的下行链路存在多个窃听。所提出的非线性预编码器的设计，以提高物理层的保密率。具体来说，我们结合非线性连续优化汤姆林森-原岛预编码（SO-THP）与广义矩阵求逆（GMI）技术，以最大限度地提高物理层的保密率。为了比较的目的，我们研究了不同的传统预编码器与所提出的算法的保密率以及BER性能。我们还研究了简化的广义矩阵求逆（S-GMI）和格缩减（LR）技术，以有效地计算预编码器的参数。我们进一步进行计算复杂性和保密率的建议和现有的算法分析。此外，在窃听者不知道信道状态信息（CSI）的情况下，采用在传输前注入人工噪声（AN）的策略来提高物理层保密率。仿真结果表明，提出的非线性预编码器优于现有的预编码器的误码率和保密率性能。
2016-10-22 cs.IT math.IT
On the Secrecy Capacity of a Full-Duplex Wirelessly Powered Communication System
在本文中，我们研究了一个点对点，全双工（FD）无线供电的通信系统中存在一个被动窃听（EVE）的保密能力。所考虑的系统是由一个能量发射器（ET），一个能量收集用户（EHU），和一个被动EVE。ET发射射频能量，用于为EHU供电以及在EVE处产生干扰。EHU使用从ET收集的能量将机密消息传输回ET。由于FD操作模式，EHU和ET都受到自干扰，这在两个节点处具有不同的影响。特别地，自干扰损害了ET处接收到的消息的解码，同时它充当EHU处的附加能量源。对于这个系统模型，我们推导出的保密能力的上限和下限。对于下界，我们提出了一个简单的可扩展性方案。我们的数值计算结果表明显着的改善，可实现的保密率时，所提出的通信方案是针对其半双工对应，即使在ET的实际自干扰值。
2019-08-26 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
On The Secrecy of the Cognitive Interference Channel with Partial Channel States
研究了状态相关认知干扰信道中的保密问题。在我们的模型中，有一个主要的和次要的（认知）发射机-接收机对，其中认知发射机具有主要的消息作为边信息。此外，信道受到信道状态序列的影响，该信道状态序列在认知发射机和相应的接收机处被部分地估计。认知发射机希望与主发射机合作，并且它发送其在主接收机处应该是保密的个人消息。可实现的equivocation-rate区域，该信道推导出使用两种方法：合并方案编码，和叠加编码。然后给出了容量的外界，并将结果推广到高斯情形。
2016-05-18 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
Secrecy Rate Region of SWIPT Wiretap Interference Channels
研究了在接收端能量收集约束下，多天线被动窃听者窃听干扰信道的保密率域。为了在网络中保持运行，合法接收器需要能量以及信息，这通过功率传输和利用功率分配（PS）接收器来实现。通过同时无线信息和功率传输（SWIPT），对窃听者的泄漏量增加，这反过来又降低了保密率。对于这种设置，安全的通信速率的下限推导而不施加任何限制在窃听处理。这些下限，然后通过假设最坏情况下的线性窃听处理所实现的速率进行比较。我们表明，在某些特殊情况下，最坏情况下的窃听者不扩大可实现的安全率区域相比，无约束的窃听者的情况下。事实证明，为了实现保密率区域的帕累托边界，需要对发射功率和接收机PS系数进行智能调谐。因此，我们提出了一个有效的算法来优化这些参数联合在多项式时间。保密率区域的特征被制定为一个加权最大最小优化问题。由于约束集的非凸性，使得该问题成为一个非凸问题。这个集合被替换为一个凸子集，从而导致一个可实现的次优解，迭代改进。通过有效地解决这个问题，我们得到了在满足能量需求的同时提供保密性的速率损失量。
2019-02-28 cs.IT math.IT
Joint Power Control in Wiretap Interference Channels
无线网络中的干扰降低了终端处的信号质量。然而，它可以潜在地提高保密率。本文研究了两用户干扰网络中，其中一个用户，即用户1，需要建立一个保密连接的保密率。用户1希望防止网络的非预期用户对其传输进行解码。用户1必须进行发送，使得其保密率最大化，同时满足另一用户（用户2）的目的地处的服务质量，并且考虑两个用户的功率限制。我们考虑两种情况：1）用户2改变其功率以有利于用户1，利他情形，2）用户2是自私的并且仅旨在维持其目的地处的最小服务质量，利己情形。它示出，有一个阈值，只有低于或高于用户2的发射功率，取决于信道质量，用户1可以实现一个积极的保密率。为了进行联合最优功率控制，得到了封闭形式的解决方案。此外，一个新的度量称为保密能源效率。我们表明，在一般情况下，在干扰信道的情况下，用户1的保密能量效率高于无干扰信道。
2016-04-24 cs.IT math.IT
Cooperative Secret Communication with Artificial Noise in Symmetric Interference Channel
我们考虑对称高斯干扰信道中，两个用户试图提高他们的保密率在一个合作的方式。人工噪声与有用的信息一起引入。我们推导了两种最佳点，最大最小点和单用户点的功率控制和人工噪声参数。结果表明，功率约束存在一个临界值$P_c$，低于该临界值时，最大最小点是保密率域上的最优点，高于该临界值时，单用户点间的分时可以获得更大的保密率对.它还表明，人工噪声可以帮助扩大保密率区域，特别是在单用户点。
2010-08-16 cs.IT math.IT
Secrecy Throughput Maximization for Full-Duplex Wireless Powered IoT Networks under Fairness Constraints
本文研究全双工无线供电物联网网络的保密吞吐量优化问题，提出SSTM两阶段次优方法及MMF、PLF公平算法，通过优化时隙和波束成形提升性能并保障节点公平性。
2019-01-28 cs.IT math.IT
Control of Wireless Networks with Secrecy
我们考虑时变蜂窝无线网络中的跨层资源分配问题，并将信息理论的保密性作为一个服务质量约束。具体地说，网络中的每个节点注入两种类型的流量，私人和开放，在选定的速率，以最大限度地提高全球效用函数，网络的稳定性和保密性的约束。保密约束强制从源到网络中的每个节点（除了汇聚节点）的任意低的互信息泄漏。我们首先获得的单用户和多用户系统的问题，假设节点有完整的CSI他们的邻居的可达到的速率区域。然后，我们提供了一个联合流量控制，调度和私有编码方案，它不依赖于任何信道的增益的先验分布的知识。我们证明，我们的计划实现了一个实用程序，任意接近最大可实现的实用程序。数值实验验证了分析结果，并显示了动态控制算法的有效性。
2012-04-25 cs.DC cs.IT math.IT
Fundamental Properties of Full-Duplex Radio for Secure Wireless Communications
本文在简单实用的条件下，给出了全双工无线保密通信的一些基本特性。特别是，我们考虑两个单天线无线电（Alice和Bob）之间的无线信道对来自未知位置的未知数量的单天线窃听者（Eves）的保密容量领域，其中Alice和Bob对Eves的大规模衰落信道状态信息的知识为零（除了模型）。这些属性显示了保密容量如何根据任何Eve的位置分布，全双工无线电应用的最佳干扰功率如何随各种参数而变化，以及最坏的情况有多坏或多好。特别是，这些属性示出了自干扰消除/抑制的质量如何影响保密能力领域的各个方面。串通的夏娃和非串通的夏娃的情况下，分别处理，但连贯。对于非合谋的Eves，渐近恒定领域的保密能力。对于这两种情况下，我们也处理子情况或没有小规模衰落。
2017-11-27 cs.IT math.IT
Secrecy Outage Analysis of Non-Orthogonal Spectrum Sharing for Heterogeneous Cellular Networks
在本文中，我们调查的物理层安全性的异构蜂窝网络组成的一个宏小区和一个小小区的存在下，一个被动的窃听者，打算利用宏小区和小小区的传输。在异构蜂窝网络中，考虑了正交频谱共享（OSS）和非正交频谱共享（NOSS）两种情况。OSS允许宏小区和小小区以正交的方式接入给定的频谱带，而NOSS使它们能够同时接入相同的频谱，并且存在相互干扰。因此，我们提出了两种NOSS方案，即干扰限制NOSS（IL-NOSS）和干扰消除NOSS（IC-NOSS），其中相互干扰通过功率控制被限制在IL-NOSS中的可容忍水平以下，并且IC-NOSS方案利用专门设计的信号来消除合法蜂窝用户接收的干扰，同时混淆被动窃听者。我们推导出了OSS、IL-NOSS和IC-NOSS方案的整体保密中断概率的封闭形式表达式，该方案考虑了宏小区和小小区的传输保密性。通过在高信噪比区域的渐近秘密中断分析，我们进一步描述了OSS，IL-NOSS和IC-NOSS方案的秘密多样性。结果表明，OSS和IL-NOSS方法只能获得相同的保密分集增益为零，而IC-NOSS方案可以获得更高的保密分集增益为1。此外，数值结果表明，IC-NOSS方案显着优于OSS和IL-NOSS方法的整体保密中断概率。
2019-01-29 cs.IT math.IT
On the Ergodic Secrecy Capacity of Reconfigurable Intelligent Surface Aided Wireless Systems Under Mixture Gamma Fading
本文提出了一种量化评估的物理层安全能力的可重构智能表面（RIS）辅助无线系统下窃听。具体来说，我们推导出一个封闭形式的表达式遍历保密容量（ESC），是适应不同类型的衰落和RIS大小。假设发射机（TX）和RIS，RIS和合法接收机以及TX和窃听者之间的信道遵循独立的混合伽马（MG）分布。请注意，MG能够建模各种各样的众所周知的分布，包括高斯分布，瑞利分布，Nakagami-m分布，莱斯分布等。结果表明，随着RIS规模的增加，虽然合法链路的分集阶数增加，ESC增益下降。
2023-01-19 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Communication Via a Wireless Energy Harvesting Untrusted Relay
无线媒体的广播性质允许非预期用户窃听机密信息传输。在这方面，我们调查的问题，源和目的地之间的安全通信，通过无线能量收集不可信的节点，作为一个帮手，中继信息，然而，源和目的地节点希望保持信息的机密性从中继节点。为了实现正保密率，我们使用目的地辅助干扰。作为一个能量匮乏的节点，不可信中继从接收到的射频信号中获取能量，这些射频信号包括源的信息信号和目的地的干扰信号。因此，我们通过利用干扰信号作为有用的能量源来有效地利用干扰信号。在中继器处，为了实现能量收集和信息处理，我们采用功率分割（PS）和时间切换（TS）策略。为了评估该方案的保密性能，我们推导出两个重要指标的解析表达式，即，秘密中断概率和遍历秘密率。数值分析揭示了不同的系统参数，如功率分配比，能量收集时间，目标保密率，发送信噪比（SNR），中继位置，能量转换效率因子，对保密性能的影响的设计见解。具体地说，PS策略实现更好的最优保密中断概率和最优遍历保密率比TS策略在更高的目标保密率和发送SNR，分别。
2016-03-10 cs.IT cs.NI math.IT
Effects of Co-channel Interference on RIS Empowered Wireless Networks amid Multiple Eavesdropping Attempts
这封信关注的是可重构智能表面（RIS）辅助无线网络的保密性能存在多个向目的地的干扰。更准确地说，我们分析了安全的RIS辅助网络的设计中的三个关键问题：1）干扰器如何影响安全的无线网络的性能？2)两组窃听者中的哪一组（即，（二）是否有更严重的串通和不串通？3)RIS如何提高网络机密性？为此，我们开发了封闭形式的保密中断概率的解析表达式，以及在高信噪比制度下的渐近分析，以更好地了解不同的系统参数对保密性能的影响。最后，我们使用基于计算机的蒙特卡罗模拟验证我们的分析结果。
2023-02-21 cs.IT math.IT
