Secure Index Coding with Security Constraints on Receivers
索引编码涉及在存在接收器侧信息的情况下向接收器有效地广播一组消息。在本文中，我们研究的安全索引编码问题的安全约束的接收者本身。也就是说，对于每个接收器，存在其需要解码的单个合法消息和禁止消息列表，其中任何一个都不应该由该接收器解码。为此，我们的贡献有三方面。我们首先介绍了一个安全的线性编码方案，这是一个扩展版本的分数局部部分团覆盖计划，最初设计的非安全索引编码。然后，我们开发两个信息理论界的任何有效的安全索引码的性能，即安全的polymatroidal外界（容量区域）和安全的最大非循环诱导子图下界（广播速率）。这些界限的结构引导我们进一步发展给定索引编码问题安全可行的两个必要条件（即，非零利率）。
2020-04-15 cs.IT math.IT
Secure physical layer network coding versus secure network coding
本文对比安全网络编码与安全物理层网络编码，通过若干含噪声网络示例说明后者无需先纠错再编码，可取得安全传输优势。
2018-12-01 cs.CR cs.IT math.IT
Perfectly Secure Synchronous MPC with Asynchronous Fallback Guarantees Against General Adversaries
在这项工作中，我们研究了完全安全的多方计算（MPC）对一般（非阈值）的对手。同步网络中的已知协议对于$Q^{(3)}$对手结构是安全的，而在异步网络中，已知协议对于$Q^{(4)}$对手结构是安全的。一个自然的问题是是否存在一个单一的协议，该协议分别在同步和异步网络中对$Q^{(3)}$和$Q^{(4)}$对手结构保持安全，其中各方不知道网络类型。我们设计了第一个这样的两全其美的协议来对抗一般的对手。我们的结果推广了Appan，Chandramouli和Choudhury（PODC 2022）的结果，该结果提出了一个两全其美的完全安全协议。为了设计我们的协议，我们提出了两个重要的积木是独立的利益。第一个构建块是用于$Q^{(3)}$对手结构的两全其美的完全安全的拜占庭协议（BA）协议，该协议在同步和异步网络中都保持安全。第二个构建块是一个两全其美的完全安全的可验证秘密共享（VSS）协议，该协议分别在同步网络和异步网络中对$Q^{(3)}$和$Q^{(4)}$攻击结构保持安全。
2022-08-12 cs.CR cs.DC cs.IT
On Converse Results for Secure Index Coding
在这项工作中，我们研究的安全索引编码问题，有合法的接收器和窃听器的安全约束。我们开发了两个性能边界（即，对称安全容量的逆结果）。第一个是基本非循环链边界的扩展版本（Liu和Sadeghi，2019），它考虑了安全约束。第二个逆结果是一个新的对称安全容量的信息论下界，这是有趣的，因为所有现有的逆结果在文献中的安全索引编码给出的容量上界。
2021-05-15 cs.IT math.IT
Small Field Size for Secure Network Coding
在网络编码中，信息传输经常会遇到窃听攻击。安全网络编码是为了防止信息泄露给对手。对于安全线性网络码（SLNC），所需域大小是一个非常重要的指标，因为它在很大程度上决定了SLNC的计算复杂度和空间复杂度，对安全网络编码从理论研究到实际应用的过程也非常重要。在这封信中，我们进一步讨论了SLNC所需的字段大小，并获得了一个新的下限。这个界限表明，SLNC的字段大小可以进一步减少，并比已知的结果，几乎所有的情况下，小得多。
2014-12-19 cs.IT math.IT
Optimal Linear Coding Schemes for the Secure Decentralized Pliable Index Coding Problem
研究了用户端具有循环边信息集的安全分散柔性索引编码（PICOD）问题。安全约束禁止每个用户解码多个消息，而分散设置意味着系统中没有中央发送器。与安全但集中的版本的问题相比，从我们以前的作品之一的逆界显示了线性编码的约束下的最佳代码长度的三个因素的差异。在本文中，我们首先列出了线性不可行的情况下，即没有线性代码可以同时实现正确性/可解码性和安全性的问题。然后，我们提出了线性编码方案的所有剩余的情况下，并表明其达到的代码长度是从我们的逆界的一个加性常数的差距。
2020-10-20 cs.IT math.IT
Secure Index Coding: Existence and Construction
研究了弱安全索引码的构造问题，该弱安全索引码允许发送者在存在窃听者的情况下向多个接收者发送带有边信息的消息。我们推导出一个充分和必要条件的索引码的存在是安全的，对窃听者访问的基数$t$的任何子集的消息，任何固定的$t$。在安全的网络编码中使用随机密钥的好处相比，我们证明了随机密钥不促进安全的三类索引编码实例。
2016-05-31 cs.IT math.IT
Secure network coding with adaptive and active attack
本文回顾了自适应和主动攻击下安全网络编码的研究成果，重点聚焦于单跳中继网络和单播中继网络两种典型模型。
2024-01-07 cs.IT math.IT
Secure Network Coding in the Setting in Which a Non-Source Node May Generate Random Keys
在存在可以访问$z$网络链路的窃听者的安全多播网络编码的研究中，通常假设源节点是生成随机密钥的唯一节点。在这种情况下，安全多播速率是很好理解的。在所有网络节点都可以生成（独立的）随机密钥的更一般的设置中，计算安全多播速率或者甚至安全单播速率已知与计算多个单播网络编码实例的（非安全）容量一样困难-这是一个众所周知的公开问题。这项工作对待中间模型的安全单播，其中只有一个节点可以生成随机密钥，但该节点不需要是源节点。该设置的安全通信速率再次以能够访问$z$网络链路的窃听者为特征。
2019-07-08 cs.IT math.IT
Optimal Weakly Secure Linear Codes for Some Classes of the Two-Sender Index Coding Problem
双发送端单播索引编码问题是最基本的多发送端索引编码问题。这两个系统通过利用它们的边信息的知识，共同迎合所有接收者的需求。每个接收者需要一个唯一的消息，并有一些边信息。弱安全索引编码问题是存在窃听者的索引编码问题的一个实际版本。窃听者不能通过监听窃听者的传输来获得他所没有的任何信息。我们提供了弱安全线性码的构造不同类别的两个发送者单播索引编码问题，使用它的子问题。只有当所有考虑的子问题都存在这样的代码时，构造才有效。我们确定了一些类的两个发送者的问题，其中的建设提供最佳的弱安全线性索引码。
2019-04-04 cs.IT math.IT
Gaussian Secure Source Coding and Wyner's Common Information
我们研究了高斯分布下的安全源代码因果披露。高斯辅助随机变量的最优性在各种情况下显示。我们明确地描述了通信速率和秘密密钥之间的权衡。这种折衷是马尔可夫约束下的互信息优化的结果。作为推论，我们推导出一个一般公式的怀纳的共同信息在高斯设置。
2015-06-14 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
Perfectly-Secure Synchronous MPC with Asynchronous Fallback Guarantees
安全多方计算（MPC）是安全分布式计算中的一个基本问题。MPC协议允许一组相互不信任的$n$方执行其私有输入的任何联合计算，而不公开关于其输入的任何附加信息。具有信息理论安全性的MPC提供了最强的安全保证，即使对计算上无限的对手也是安全的。完全安全MPC协议是一类信息理论上安全的MPC协议，它以无差错的方式提供所有的安全保证。这项工作的重点是完全安全的MPC。已知的协议被设计为假定同步或异步通信网络。众所周知，只要攻击者能够破坏任何$t_s < n/3$方，完全安全的同步MPC协议是可能的。另一方面，完全安全的异步MPC协议可以容忍多达$t_a < n/4$破坏方。一个自然的问题是，是否存在一个单一的MPC协议，用于各方不知道确切的网络类型的设置，并且该协议可以容忍同步网络中高达$t_s < n/3$的破坏和异步网络中高达$t_a < n/4$的破坏。我们设计了这样一个两全其美的完全安全的MPC协议，提供了$3t_s + t_a < n$持有。为了设计我们的协议，我们设计了两个重要的构建块，这是独立的利益。第一个构建块是一个两全其美的拜占庭协议（BA）协议，它容忍$t < n/3$损坏，并且在同步和异步网络中都保持安全。第二个构建块是基于多项式的两全其美可验证秘密共享（VSS）协议，其可以分别在同步和异步网络中容忍高达$t_s$和$t_a$的破坏。
2022-08-09 cs.CR cs.DC cs.IT
On Real-Time and Causal Secure Source Coding
研究了两个带保密约束的信源编码问题。在第一个问题中，我们考虑无记忆信源的实时的完全安全传输。我们表明，虽然经典的可变速率编码是不是一个选项，因为码字的长度泄漏源上的信息，关键率可以低至平均霍夫曼码字长度的源。在第二个问题中，我们考虑因果信源编码的保真度标准和边信息的解码器和窃听器。我们表明，当窃听者有退化的边信息，它是最佳的，首先使用因果率失真码，然后用一个密钥加密其输出。
2012-05-15 cs.IT math.IT
Weakly Secure Symmetric Multilevel Diversity Coding
多级分集编码是一种经典的编码模型，其中对多个相互独立的信息消息进行编码，使得可以对不同的消息提供不同的可靠性要求。众所周知，{ \em叠加编码}，即分别编码独立消息，对于对称多级分集编码（SMDC）是最佳的（Yeung-Zhang 1999）。在目前的文件中，我们认为弱安全SMDC的安全约束注入每个单独的消息，并提供了一个完整的表征叠加编码的条件下，是最佳的和速率。提出了两种联合编码策略，与叠加编码相比可以节省速率，其中一个消息的一些编码组件可以用作另一个消息的加密密钥。通过应用不同的变种韩不等式，我们表明，缺乏机会，以应用这两种编码策略直接意味着叠加编码的最优性。它进一步表明，在一组特定的安全约束下，所提出的联合编码策略之一，可以用来构建一个代码，实现最佳的速率区域。
2020-06-10 cs.IT math.IT
Secure Joint Source-Channel Coding With Side Information
在这项工作中，传输一个独立同分布高斯源的独立同分布高斯窃听信道与独立同分布高斯边信息被认为是问题。假定预期接收器具有某个最小SNR，并且假定窃听者与预期接收器相比具有严格较低的SNR。其目标是最小化在预期接收器处的源重构的失真。在这项工作中，它表明，不像高斯窃听信道没有边信息，香农的源信道分离编码方案是不是最佳的意义上实现最小失真。在此基础上，提出了三种数模混合安全联合信源信道编码方案。第一种编码方案是基于Costa的脏纸编码方案和窃听信道编码方案时，模拟源没有明确量化。第二编码方案基于安全数字信号和混合数字-模拟信号的叠加。研究表明，对于在带边信息的高斯窃听信道上传输高斯信源的问题，存在无穷多个最优安全信源-信道编码方案。在第三编码方案中，量化信号和模拟误差信号被显式地叠加。它表明，该计划提供了一个最佳的安全联合信源信道信道编码方案与一个可变数量的binning无限的家庭。最后，在主信道信噪比失配的情况下，对所提出的安全数模混合方案进行了分析。证明了所提出的方案可以在SNR失配的情况下，随着SNR的变化，当实际SNR大于设计SNR时，
2010-08-02 cs.IT math.IT
On secure network coding with uniform wiretap sets
本文表明，确定一个单播网络的保密能力与均匀窃听集至少是困难的k-单播问题。特别是，我们表明，一般的k-单播问题可以减少到找到一个相应的单一的单播网络的保密能力与统一的链路容量和一个任意的窃听链路的问题。
2012-08-21 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
Secure Source Coding with a Public Helper
我们考虑安全的多终端信源编码问题中存在的一个公共助手。研究了两种主要情况：1）具有辅助者的信源编码，其中来自辅助者的编码的边信息被外部窃听者窃听; 2）具有辅助者的三角信源编码，其中辅助者被认为是公共终端。我们感兴趣的是，如何帮助可以支持源传输的信息泄露量的限制，由于其公共性质。对于各类问题，我们以速率-失真-泄漏区域的形式描述了帮助者/窃听者处的传输速率、所产生的失真和信息泄漏率之间的权衡。
2013-07-04 cs.IT math.IT
Secure Symmetrical Multilevel Diversity Coding
对称多级分集编码（SMDC）是Roche（1992）和Yeung（1995）提出的一种网络压缩问题。在这种情况下，一个简单的单独的编码策略被称为叠加编码被证明是最佳的，在实现最小和率（罗氏，杨，和Hau，1997年）和整个容许率区域（杨和张，1999年）的问题。本文考虑了一个自然的推广SMDC的安全通信设置与一个额外的窃听器。它要求所有的源需要保持完美的秘密从窃听者，只要编码器输出的数量在窃听者处可用的是不超过一个给定的阈值。首先，研究了单个信源的编码问题。整个容许率区域的精确表征建立通过连接到三层窃听网络的安全编码问题，并利用一些基本的多面体结构的容许率区域。在此基础上，它是然后表明，叠加编码仍然是最佳的实现最小和速率一般安全SMDC问题。
2012-01-09 cs.IT math.IT
Perfectly Secure Steganography: Capacity, Error Exponents, and Code Constructions
本文分析了满足以下完美不可检测性条件的隐写系统。在将消息嵌入到covertext中之后，所得到的隐写文本需要具有与covertext完全相同的概率分布。那么没有统计测试可以可靠地检测隐藏消息的存在。我们称这种隐写方案为完全安全的。在最近的文献中已经提出了一些这样的方案，但他们有消失率。我们证明，通信性能可以大大提高，具体来说，我们的基本设置假设独立同分布（i.i.d.）covertext，我们构建完全安全的隐写代码从公共水印代码使用binning方法和随机排列的代码。置换是编码器和解码器之间共享的秘密密钥。我们推导出（正）容量和随机编码指数的完全安全的隐写系统。误差指数提供实现目标低误差概率所需的码长的估计。我们解决了由于完美的安全要求在通信性能的潜在损失。这种损失是相同的损失下得到一个较弱的阶-1隐写的要求，只需要匹配的一阶边缘的covertext和隐写文本分布。此外，如果覆盖文本分布是均匀的，失真度量是循环对称的，则不会发生损失;然后通过随机线性码实现隐写容量。我们的框架也可能是有用的计算安全隐写系统，具有接近最佳的通信性能。
2007-12-25 cs.CR cs.IT math.IT
On Secure Gradient Coding with Uncoded Groupwise Keys
Huazhong University of Science and Technology（华中科技大学）；Technische Universitat Berlin（柏林工业大学）
本文提出一种新的安全梯度编码模型，考虑任意异构数据分配，通过N个分布式服务器计算K个数据集的梯度和，并引入无编码组间密钥的实用约束，证明该方案在S>M时最优，否则近优。
2026-04-14 cs.IT math.IT
Secure Polar Coding with Delayed Wiretapping Information
在本文中，我们研究了一个窃听信道模型的安全编码问题，固定的主信道和变化的窃听信道，通过假设合法的参与者可以获得窃听信道状态信息（CSI）经过一定的时间延迟。对于对称降级延迟CSI情形，通过在一次一密链结构上构造安全极化码，给出了一个显式弱安全方案，并证明了该方案的弱安全性、可靠性以及在延迟CSI假设下逼近完美CSI情形的保密容量.此外，对于对称无降级延迟CSI的情况下，我们提出了一种修改的多块链接结构，其中冻结位的原始子集被设计用于安全地传送功能随机位。然后将这种改进的多块链结构与弱安全方案相结合，构造了一个显式强安全极坐标编码方案，并证明了其强安全性、可靠性以及在延迟CSI假设下逼近理想CSI情形的保密容量的能力。最后，我们进行了模拟，以证明这两个安全方案的性能。
2020-01-21 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
Secure Hybrid Digital-Analog Coding With Side Information at the Receiver
在这项工作中，传输一个独立同分布高斯源的独立同分布高斯窃听信道与独立同分布高斯边信息可在预期的接收机的问题被认为是。假定预期接收器具有某个最小SNR，并且假定窃听者与预期接收器相比具有严格较低的SNR。其目的是尽量减少在预期的接收机源重建的失真。在这项工作中，它表明，信源信道分离编码方案是最佳的意义上实现最小失真。然后提出了两种数模混合Wyner-Ziv编码方案，以实现最小失真。这些安全联合信源-信道编码方案在模拟信源未被明确量化时基于Wyner-Ziv编码方案和窃听信道编码方案。在主信道信噪比失配的情况下，对所提出的安全数模混合方案进行了分析。证明了所提出的方案可以在SNR失配的情况下，随着SNR的变化，当实际SNR大于设计SNR时，
2011-10-15 cs.IT math.IT
Reverse Edge Cut-Set Bounds for Secure Network Coding
我们考虑的问题，在网络上的窃听器存在的安全通信。我们给出了一个新的割集约束的保密能力，考虑到前向和后向的边缘交叉削减的贡献，和他们的端点之间的连接，在网络的其余部分。我们证明了一类网络上的界是紧的，这表明只考虑割集边及其连通性是不可能找到更紧的界的。
2014-01-28 cs.IT math.IT
Perfectly Secure Key Agreement Over a Full Duplex Wireless Channel
本文提出一种基于全双工无线信道互易性的密钥生成方法，通过双稀疏盲解卷积方案实现无需探测信道的完美安全密钥协商，并给出密钥比特数下界及实验验证。
2024-04-23 cs.IT math.IT
Secure Multiplex Network Coding
在用于多播的安全网络编码中，由于在源节点处包含随机比特，存在信息速率的损失。我们展示了一种方法，以消除损失的信息率使用多个统计独立的消息保持秘密从窃听者。该计划是一个适应山本等人。的安全复用编码到安全网络编码。
2011-06-05 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Network Coding for Wiretap Networks of Type II
我们考虑保护多播网络免受窃听器攻击的问题，窃听器可以在其选择的有限数量的任意网络边缘上拦截数据包。我们假设网络采用网络编码技术，同时提供的数据包在源的所有接收器。我们表明，这个问题可以看作是一个网络推广的窃听通道的第二类介绍了由Ozarow和Wyner的开创性论文。特别是，我们表明，传输的信息可以通过使用Ozarow-Wyner方法的陪集编码在现有的网络代码的顶部的源是安全的。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的安全网络编码的窃听网络。此外，我们推导出新的界限所需的字母表的大小是独立的网络的大小，并设计一个算法的安全网络代码的建设。我们也看看在双重问题和分析的信息量，可以通过窃听器作为窃听边缘的数量的函数获得。
2009-07-20 cs.IT math.IT
Zero-Delay and Causal Secure Source Coding
我们研究因果/零延迟信源编码和信息理论保密之间的组合。考虑了两种带保密约束的信源编码模型。我们首先考虑零延迟完全秘密无损传输的无记忆源。我们推导出完美的零延迟保密所需的密钥速率和编码速率的界限。在这种情况下，我们考虑两种模型，不同的窃听者的能力，解析的比特流从编码器到合法的解码器到单独的消息。我们还考虑因果信源编码的保真度标准和边信息的解码器和窃听器。与传统上使用可变长度编码但可能通过码字的长度泄漏关于源的信息的零延迟设置不同，在该设置中，由于允许延迟，所以块编码是可能的。我们表明，在这种情况下，分离的加密和因果信源编码是最佳的。
2013-11-19 cs.IT math.IT
Vulnerability of MRD-Code-based Universal Secure Network Coding against Stronger Eavesdroppers
Silva等人提出了一种基于MRD码的通用安全网络编码方案，该方案可应用于任何底层网络编码。本文考虑了一个更强的窃听模型，窃听者有能力重新选择窃听链路在传输过程中。我们给出了一个证明，不可能实现普遍的安全对这样的对手使用席尔瓦等人。的代码的所有选择的代码参数，甚至与有限数量的点击链接。我们还考虑了有限的窃听时间的情况下，并得出一些条件，这个代码是安全的。
2010-11-02 cs.IT math.IT
Secure Network Coding over Small Fields
在网络编码的范例中，遇到的信息理论安全问题的存在下，窃听器，谁有能力访问一个未知的信道子集的通信网络。为了对抗这种窃听攻击，安全网络编码被引入，以防止信息被泄露给对手。对于在窃听网络上构造安全线性网络码（SLNC），基域大小是一个非常重要的指标，因为它在很大程度上决定了计算复杂度和空间复杂度，进而决定了网络传输的效率。此外，这对于安全网络编码从理论研究走向实际应用也是非常重要的。在本文中，我们提出了新的下限的字段大小构造SLNC，这表明字段大小可以大大减少，而不放弃任何安全性和容量。此外，由于得到的下界依赖于网络拓扑结构，如何有效地确定它们是显式构造SLNC的另一个非常重要和有吸引力的问题。出于开发具有低复杂度和经验行为的方法来解决这个问题的愿望，我们提出了有效的方法，并提出了一系列的算法来实现。随后，我们的算法的复杂性进行了分析，这表明他们是多项式时间。
2016-11-24 cs.IT math.IT
Universal secure rank-metric coding schemes with optimal communication overheads
我们研究的问题，减少通信开销从嘈杂的窃听信道或存储系统中的数据被编码为一个矩阵，当更多的列（或其线性组合）可用。我们提出了它的应用程序，以减少通信开销的通用安全线性网络编码和安全的分布式存储与交叉错误和擦除，并在存在一个窃听器。我们的主要贡献是一种方法来转换编码方案的基础上线性秩度量码，具有一定的属性，以计划较低的通信开销。通过将该方法应用于Gabidulin码对，当$ n \leq m $分别为$ n $和$ m $为列数和行数时，我们得到了具有最优信息率和最优秩纠错能力的编码方案，并且具有普遍最优的通信开销.此外，我们的方法可以适用于其他家庭的最大秩距离码时，$ n > m $。该方法的缺点通常是扩展了数据包的长度，但在一些实际情况下是免费的。
2017-08-25 cs.IT math.IT
Secure Multiplex Coding Over Interference Channel with Confidential Messages
本文给出了具有两个秘密信息的两用户干扰信道容量域的内界和外界。通过将安全复用编码添加到文献[15]中的纠错方法中，该方法实现了迄今为止干扰信道的最佳可实现容量区域，我们已经证明，与文献[2]相比，改进的安全容量区域是整个Han-Kobayashi区域。此外，该构造不仅消除了为实现安全性而添加伪消息所带来的速率损失，而且将文献[2]中原有的弱安全条件变为强安全条件。然后，我们还计算了一组秘密消息的模糊率，当消息长度有限或信息率较高时，我们的结果为最坏情况下模糊率的界提供了一个很好的近似。我们的结果可以很容易地扩展到高斯干扰信道，很少的努力。
2011-09-20 cs.IT math.IT
Sliding Secure Symmetric Multilevel Diversity Coding
本文研究带安全优先级的滑动安全对称多级分集编码问题，提出利用前序信源作密钥的联合编码方案，证明叠加编码在s=1时最优、(3,2)情形下次优，并给出两类问题的最小和速率实现方案。
2024-01-26 cs.IT math.IT
An Overflow Problem in Network Coding for Secure Cloud Storage
本文定义了编码参数和存储参数不匹配的网络编码存储系统的溢出问题。通过分析和实验，我们首先展示了网络编码方案中溢出问题的影响，它不仅浪费存储空间，而且降低编码效率。为了避免溢出问题，我们提出了基于网络编码的安全存储（NCSS）方案。由于在编码过程和分布式架构中考虑了安全性和存储需求，NCSS可以从存储成本和编码处理时间两个方面提高云存储系统的性能。分析了在完全保密准则下允许存储的最大编码数据量，为安全云存储系统提高编码效率和实现最小存储开销提供了设计指导。
2017-02-17 cs.CR cs.IT math.IT
Secure Multiplex Coding with a Common Message
我们确定了一个共同的消息的安全多路复用编码的容量区域，并评估互信息和含糊率的秘密消息的集合的第二个接收者（窃听者），这是没有评估的山本等人。
2011-05-24 cs.CR cs.IT math.IT
Threshold-Secure Coding with Shared Key
密码协议通常在通信网络的上层实现，而纠错码在物理层采用。在本文中，我们考虑利用现成的物理层功能，如编码器和解码器，与共享密钥一起提供一个阈值类型的安全方案。为此，我们首先考虑一个场景，其中忽略了物理层的影响，并且假设参与方之间的所有信道都是无噪声的。我们引入了一个模型的阈值安全编码，其中合法的各方使用共享密钥进行通信，使得窃听者不会得到任何信息，在信息理论意义上，关于密钥以及关于输入符号的大小的任何子集达到一定的阈值。然后，提供了一个框架，从线性分组码构造阈值安全码，同时表征的要求，以满足可靠性和安全性条件。此外，我们提出了一个阈值安全的编码方案，基于Reed-Muller（RM）码，满足安全性和可靠性条件。结果表明，该方案的编码器和解码器可以有效地实现与准线性时间复杂度。具体地，示出了用于基于RM的编码方案的连续消除解码器。然后，我们将设置扩展到合法各方之间的信道不再是无噪声的情况。噪声信道的可靠性条件，然后相应地修改，并描述了一种方法来构造达到阈值安全性以及所需的可靠性的代码。此外，我们提出了一个编码方案的基础上RM码的阈值安全性和鲁棒性设计的二进制擦除通道，以及一个统一的连续取消解码器。所提出的门限安全编码方案是灵活的，可以适应不同的密钥长度。
2021-01-18 cs.IT math.IT
Secure Decentralized Pliable Index Coding
本文研究柔韧指数编码（PICOD）问题的一种变体，即，索引编码问题，其中用户可以通过解码不在其边信息集中的任何消息来满足，其中通信是分散的，即，它发生在用户之间而不是由中央服务器进行，并且是安全的，即，每个用户仅被允许解码其辅助信息集之外的一个消息，并且必须不能收集关于不是其解码的消息的任何其它消息的任何信息。鉴于这个问题的一般版本的困难，本文侧重于的情况下，边信息集是“$s$ ~循环移位”，即，用户$u$的边信息集是由$\{u, u+1, \ldots, u+s-1\}$为一些固定的$s$和其中的索引打算模的消息集的基数索引的消息集。在“分散式非安全”和“集中式安全”设置中研究了这一特定设置，从而可以在传输次数的安全限制下量化分散式通信的成本。有趣的是，去中心化与集中式安全设置之间的差距约为3。这与没有安全约束的情况相反，在没有安全约束的情况下，已知乘法间隙至多为2。
2020-01-11 cs.IT math.IT
Modulo Quantization Coding for Primitive Relay and Diamond Channels with Correlated Noises
Edward S. Rogers Sr. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Toronto（多伦多大学爱德华·S·罗杰斯电气与计算机工程系）
提出模量化编码方案，利用终端间共享的噪声分量，在相关高斯噪声下实现低复杂度高效传输，优于已知界限并接近容量。
2026-07-24 cs.IT math.IT
New Results on Multilevel Diversity Coding with Secure Regeneration
重新讨论了具有安全再生的多级分集编码问题。假设窃听者可以访问所有受损存储节点的修复数据，Shao等人提供了可实现的归一化存储容量修复带宽权衡区域的最小带宽再生（MBR）点的精确表征。本文证明了即使假设窃听者可以访问某些受损存储节点的修复数据，可实现的归一化存储容量修复带宽折衷区域的MBR点保持不变（类型2受损节点）的数据内容，而仅是剩余受损节点的数据内容（类型1受损节点），只要类型1受损节点的数量不大于类型2受损节点的数量。
2018-01-11 cs.IT math.IT
A Framework of Secure Source Coding using Mutual Information Security Criterion: Universal Coding, Strong Converse Theorem
University of Electro-Communications（电波大学）
本文提出了一种源加密框架，通过在指定的固定长度源码上应用加密处理。该框架基于香农密码系统的安全通信框架，利用互信息作为信息泄露的度量。研究建立了在错误概率和信息泄露分别被预设常数ε∈(0,1)和δ∈(0,∞)上界限制下的可靠安全通信的必要和充分条件，并证明该条件不依赖于这些常数，从而证明了所提出源加密框架的强逆定理。此外，还证明了存在通用的加密/解密方案，能够有效应对任意明文分布和密钥分布。
2026-05-21 cs.IT math.IT
On Secure Network Coding for Two Unicast Sessions
本文描述了三个网络的秘密消息容量，其中两个单播会话共享一些通信资源。每个网络由具有状态反馈的擦除通道组成。假设被动窃听者窃听任何一个链接。容量实现计划以及外边界制定为线性规划。所提出的策略，然后进行数值评估，并示出实现更高的速率性能（高达双单或总和速率）相对于替代策略，其中网络资源是两个会话之间的时间共享。这些结果代表了一个步骤，一般网络的安全容量表征。他们还表明，即使在网络编码在缺乏安全性的情况下不能提供好处的配置中，它也可以在安全约束下变得有益。
2016-05-15 cs.IT math.IT
Network Coding over a Noisy Relay : a Belief Propagation Approach
近年来，网络编码已经被研究为在无线网络中获得改进的方法。以前的工作的一个典型的假设是，中继节点执行网络编码可以解码的消息从源完美。在一个简单的中继网络上，我们设计了一个方案，即使在中继节点不能完全解码其接收到的消息时，也能获得网络编码增益。在我们的方案中，在中继节点的操作类似于在信念传播的消息传递，发送对数似然比（LLR）的网络编码的消息到目的地。仿真结果表明，在不同的信道条件下获得的增益。本文的目的不是给出一个理论结果，而是指出在嘈杂的情况下，网络编码与用户合作可能的相互作用。外信息传输（EXIT）图被证明是一个有用的工程工具，以分析性能的联合信道编码和网络编码在网络中。
2007-01-09 cs.IT math.IT
A $q$-Polymatroid Framework for Information Leakage in Secure Linear Network Coding
Aalto University（阿尔托大学）；University College Dublin（都柏林大学学院）
本文提出了一种基于 $q$-多项式体的框架，用于分析和量化保密线性网络编码中的信息泄露，并扩展了 Massey 的对应关系到秩度量设置。
2026-10-09 cs.IT math.IT
Secure Multiterminal Source Coding with Side Information at the Eavesdropper
研究了在窃听者处具有边信息的安全多终端信源编码问题。这种情况下，由一个主编码器（称为爱丽丝），希望压缩一个单一的来源，但同时满足所需的要求失真水平在一个合法的接收器（称为鲍勃）和含糊率-平均不确定性-在窃听者（称为夏娃）。进一步假设在Alice和Bob之间存在（公共）速率受限链路。在这种情况下，Eve完美地观察到Alice发送给Bob的信息比特，并且还可以访问可以用作边信息的相关源。第二个编码器（称为Charlie）通过经由（私有）速率受限链路发送其自己的相关观测的压缩版本来帮助Bob估计Alice的源，该压缩版本仅由Bob观察。例如，手头的问题可以被看作是Berger-Tung和安全信源编码设置之间的统一。推导了率失真模糊区域的内、外边界。内部区域在两种情况下变得紧密：（i）在Bob处的未编码边信息和（ii）在Bob处的两个源的无损重构-安全分布式无损压缩。在存在高斯和二进制/三进制（分别）的情况下保护高斯和二进制信源的有损信源编码的应用示例还考虑了辅助信息。最佳编码方案的特点是在解码器的边信息和存在的非零失真在鲍勃可以充分利用，以保证保密性的统计差异的某些情况下的利益。
2013-11-08 cs.IT math.IT
Lossless Secure Source Coding: Yamamoto's Setting
给定一个私有信息源$X^n$和一个公共相关信息源$Y^n$，我们研究了将二维源$(X^n, Y^n)$编码为索引$J$的问题，使得知道$J$和一些外部辅助信息$Z^n$的远程方，可以丢失地恢复$Y^n$，而任何知道$J$和可能相关的边信息$E^n$的窃听者可以检索关于$X^n$的非常少的信息。我们给出了一般的逆结果的信息量$X^n$，可能会被泄露在这样的系统，并在某些特殊情况下是最佳的可扩展性的结果。
2015-10-06 cs.IT math.IT
Universal Secure Multiplex Network Coding with Dependent and Non-Uniform Messages
我们认为在源节点的随机线性预编码器作为一个安全的网络编码。我们证明了它在Harada和Yamamoto意义下是强安全的，在Silva和Kschischang意义下是泛安全的，同时允许窃听者有任意小但非零的互信息.我们的安全性证明允许统计相关和非均匀的多个秘密消息，而所有弱或强安全网络编码的构造都假设独立和均匀的消息，这在实践中很难得到保证。
2017-04-13 cs.CR cs.IT cs.NI
Local-Encoding-Preserving Secure Network Coding---Part I: Fixed Security Level
信息理论安全被认为是在网络编码的范例中存在窃听器，窃听器可以访问一个任意的边缘子集达到一定的大小，也称为安全级别。安全网络编码是用来防止源信息泄露给窃听者。在这篇由两部分组成的论文中，我们考虑了当信息速率和安全级别随时间变化时的安全网络编码问题。在本文中（即，第一部分的两部分论文），我们专注于一个固定的安全级别和灵活的利率的问题。为了有效地解决这个问题，我们提出了局部编码保持的安全网络编码，如果一族安全线性网络码（SLNC）在网络中的每个中间结点共享一个公共的局部编码核，则称这个SLNC族是局部编码保持的.我们提出了一种有效的方法，用于构建一个SLNC，存在一个本地编码保持SLNC具有相同的安全级别和减少一个率。通过反复应用这种方法，我们可以得到一个家庭的本地编码保持SLNC具有固定的安全级别和多个速率。我们还开发了一个多项式时间算法，有效地实现这种方法。此外，它被证明是所提出的方法不会招致惩罚的存在SLNC的最佳已知的下界方面所需的字段大小。本文中的结果将被用作构建块，用于针对所有可能的速率和安全级别对有效地构建一族本地编码保留SLNC，这将在配套论文中讨论（即，（见两部分文件第二部分）。
2018-11-06 cs.IT math.IT
On the Optimality of Secure Network Coding
在网络通信中，信息传输经常会遇到窃听攻击。安全网络编码是为了防止信息泄露给对手。对信源符号数和随机符号数的性能界的研究是两个基本的研究问题。对于每个窃听器集的基数不大于$r$的重要情况，蔡和杨提出了一种编码方案，该方案在最大化源符号数的同时最小化随机符号数的意义下是最优的。在这封信中，我们进一步研究了可实现的下限的随机密钥的数量，并表明它只取决于安全约束，特别是，是无关的信息量的传输。这意味着当发送源消息的数量发生变化时，我们不能减少随机密钥的数量来保持相同的安全级别。并对所得结果给出了直观的解释。此外，提出了一种类似的安全线性网络码的构造，无论传输多少信息，它都能达到随机密钥数的这个下界。最后，我们还将所得结果推广到不完全安全情形。
2015-05-06 cs.IT math.IT
Secure Distributed Storage: Rate-Privacy Trade-Off and XOR-Based Coding Scheme
我们考虑的问题，以分布式的方式存储数据在$T$服务器。我们要求数据（i）可从$T$服务器恢复，以及（ii）对任何$T-1$串通服务器保持私密性，其中隐私根据数据与$T-1$串通服务器上可用的所有信息之间的互信息进行量化。对于这个模型，我们确定（i）存储大小和所需隐私级别之间的基本权衡，（ii）编码器处所需的局部随机性的最佳量，以及（iii）仅依赖于XOR运算并且渐进地（与数据大小）匹配所发现的基本限制的显式低复杂度编码方案。
2020-05-28 cs.IT math.IT
Secure Lossy Source Coding with Side Information at the Decoders
本文研究了在窃听者（称为Bob）和窃听者（称为Eve）处具有任意相关边信息的情况下的安全有损信源编码问题。该场景由希望压缩源以满足以下方面的期望要求的编码器组成：（i）Bob处的失真水平和（ii）Eve处的模糊率。假设解码器可以访问相关源作为边信息。例如，这个问题可以被看作是考虑到安全要求的著名的Wyner-Ziv问题的推广。一个完整的表征率失真模糊区域的情况下，任意相关的边信息在解码器推导出来。几个特殊的情况下的利益和应用程序的例子，以确保有损信源编码的二进制和三进制边信息的存在下，也被认为是。它示出的边信息在解码器和非零失真的存在下，在合法的解码器之间的统计差异可以是有用的保密性。这些结果的应用出现在各种分布式传感器网络的场景。
2010-09-20 cs.IT math.IT
Secure Analog Network Coding in Layered Networks
我们考虑一类高斯分层网络，其中源与目的地通过$L$中间中继层与$N$节点在每一层中的存在下，一个单一的窃听者，可以偷听在任何一层中的节点的传输。考虑了在有向链路的分层无线中继网络中，采用模拟网络编码进行单播通信时，可获得的最大保密率问题。执行模拟网络编码的中继节点缩放并转发在其输入处接收的信号。这项工作的关键贡献是一个引理，提供了一组全局最优的缩放因子的节点，最大限度地提高了端到端的保密率的一类分层网络。我们还表明，在高信噪比制度，ANC实现保密率在一个恒定的间隙的割集上界的保密能力。据我们所知，这项工作提供了第一个表征的安全ANC在多层网络中的窃听者的存在下的性能。
2016-07-15 cs.IT math.IT
Generalized Secure Distributed Source Coding with Side Information
本文给出了带边信息的广义安全数据压缩的可达压缩-模糊率区域的新的内、外界，它们一般不匹配。在这种设置中，两个间谍，爱丽丝和查理打算通过有限容量的信道向鲍勃传输信息，以便他能够可靠地重建他们的观察结果。窃听者Eve在每个时刻都可以访问其中一个信道，并且对同一信道的源感兴趣。鲍勃和夏娃也有自己的观察结果，这些观察结果与爱丽丝和查理的观察结果相关联。在这个模型中，定义了两个歧义和压缩率相对于爱丽丝和查理的来源。此外，不同的特殊情况下，讨论的内部和外部边界匹配。我们的模型也涵盖了以前获得的结果。
2010-04-06 cs.IT math.IT
