Covert Secret Key Generation with an Active Warden
研究了状态依赖的离散无记忆单向公开讨论信道中的隐蔽密钥和秘密密钥的生成问题，在该信道中，管理员可以任意选择信道状态.我们开发了一个自适应协议，在我们明确指定的条件下，不仅允许发射机和合法的接收机交换一个秘密密钥，但也隐藏从活跃的监狱长是否正在运行的协议。当专门针对不控制信道状态的被动对手时，我们部分地描述了隐蔽秘密密钥容量。特别地，隐蔽秘密密钥容量有时等于信道的隐蔽容量，使得保密“免费”。"
2019-11-08 cs.IT math.IT
The Effect of Eavesdropper's Statistics in Experimental Wireless Secret-Key Generation
本文研究了窃听者的统计信息在实现一个实用的秘密密钥生成系统中的作用。我们仔细进行信息理论分析的秘密密钥生成系统从无线信道增益测量与软件定义的无线电。特别是，我们表明，这是不准确的假设，窃听者没有得到任何信息，因为与距离的去相关。我们还提供了一个有限的密钥长度制度，考虑到相关窃听者的意见的存在下，可实现的秘密密钥率的界限。我们评估这个界限与我们的实验增益测量表明，操作有限数量的样本会导致损失的秘密密钥率的顺序为20%。
2014-06-17 cs.IT math.IT
Secret-Key Agreement with Public Discussion subject to an Amplitude Constraint
本文考虑了在信道输入端有峰值功率约束$A$的情况下，秘密密钥协议的公开讨论问题。最优输入分布被证明是离散的有限支撑。首先将秘密密钥信道模型变换为在合法接收机处具有更好噪声统计的等效高斯窃听信道，然后利用高斯窃听信道的最优分布是离散的这一事实来获得结果。为了克服计算量大的搜索最佳离散分布，提出了几个次优方案，并显示数值执行接近的能力。此外，下限和上限的秘密密钥容量提供和使用证明的秘密密钥容量收敛的渐近高值的$A$，秘密密钥容量与平均功率约束$A^2$。最后，当幅度约束A较小时（$A \to 0$），证明了秘密密钥容量渐近等于有幅度约束A且无秘密约束的合法用户的容量。
2016-04-01 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface-Assisted Secret Key Generation In Multi-antenna Network
物理层密钥生成（PKG）可以根据通信双方的上下行信道的相互关系，在通信双方之间生成对称的密钥。智能反射面（IRS）通过巧妙地重构无线电信号的传播路径，可以提高PKG的秘密密钥速率。然而，现有的工作涉及IRS辅助PKG集中在单天线无线网络。因此本文研究了IRS辅助的多输入单输出（MISO）系统中的PKG问题，通过优化设计IRS无源波束形成，以最大化秘密密钥速率为目标。首先，分析了窃听者与合法端的信道状态信息（CSI）之间的相关性，推导了被动窃听攻击下秘密密钥速率上界的表达式。在此基础上，以秘密密钥速率最大为目标，提出了一种基于半定松弛和泰勒展开的IRS反射系数优化设计算法。数值结果表明，我们的最优IRS辅助PKG方案可以实现更高的秘密密钥率时，与两个基准方案相比。
2021-05-02 cs.IT math.IT
Secret key generation from Gaussian sources using lattice hashing
我们提出了一个简单而完整的基于格的方案，从高斯源的秘密密钥生成在存在窃听者，并表明，它实现了强大的秘密密钥率高达1/2 NAT的情况下，“退化”源模型的最佳。我们的计划的新成分是一个格子散列技术，基于平坦因子和通道固有随机性的概念。所提出的方案不需要抖动。
2013-06-22 cs.IT math.IT
Secret Key Generation Via Localization and Mobility
我们认为秘密密钥的生成从相对定位信息的一对节点在移动无线网络中的移动窃听者的存在。我们的问题可以归类为信息理论保密的源模型，其中合法节点之间的距离作为观察到的共同随机性。我们的特点是理论上的限制，可实现的秘密密钥比特率，在合法节点和窃听者的观测噪声方差。这项工作提供了一个框架，结合信息理论的保密性和无线定位，并证明了本地化信息提供了一个显着的额外资源，秘密密钥生成在移动无线网络。
2014-05-20 cs.IT math.IT
Secret Key Generation with One Communicator and a One-Shot Converse via Hypercontractivity
提出了一种新的多方秘密密钥协商模型，在该模型中，一个被称为通信者的终端可以在所有终端商定一个秘密密钥之前向其他终端发送公共消息。一个单一的字母表征的可实现的区域是在固定的无记忆的情况下。新模型推广了其他一些（旧的和新的）密钥协商模型。特别是，密钥生成与一个无所不知的助手是特殊情况下，通信知道所有的来源，我们推导出一个零速率的一次性转换的秘密密钥每一位的通信。
2015-04-23 cs.IT math.IT
Capacity Region for Covert Secret Key Generation over Multiple Access Channels
本文研究两用户多址接入信道中带单向公开讨论的隐蔽密钥生成问题，推导了容量区域的界，并将点对点隐蔽密钥生成结果推广到多终端场景。
2025-04-08 cs.IT math.IT
Successive Secret Key Agreement over Generalized Multiple Access and Broadcast Channels
考虑了三个用户之间的秘密密钥协商框架，其中用户1和2中的每一个意图与用户3共享秘密密钥，并且用户1和2相对于彼此是窃听者。存在从用户1和2到用户3的广义离散无记忆多址接入信道（GDMMAC），其中三个用户从该信道接收输出。此外，存在从用户3到用户1和2的广播信道（BC）。秘密密钥共享是指GDMMAC和BC可以连续使用的情况。在此框架下，推导出了秘密密钥容量区域的内界。此外，对于GDMAC和BC的信道输入和输出以某种顺序形成马尔可夫链的特殊情况，导出了秘密密钥容量区域。并通过一个二元算例对结果进行了讨论。
2013-05-07 cs.IT math.IT
Secret-key Agreement with Channel State Information at the Transmitter
研究了带状态参数的窃听信道上秘密密钥协商的容量。发射机与合法接收机和窃听者通过具有无记忆状态序列的离散无记忆窃听信道进行通信。发射机和合法接收机生成共享的秘密密钥，该密钥对窃听者保持秘密。没有公共讨论频道。状态序列对于发送器是无因果关系地已知的。我们推导出秘密密钥容量的上下界。下界涉及在合法终端处构造公共状态重构序列，并且对重构序列的集合进行分箱以获得秘密密钥。对于具有加性干扰的高斯信道（来自脏纸信道的秘密密钥）的特殊情况，我们的界限相差0.5比特/符号，并且在高信噪比和高干扰噪声比制度中一致。对于合法接收者也被揭示状态序列的情况，我们建立了我们的下界达到了秘密密钥容量。此外，对于这种特殊的情况下，我们还提出了另一种方案，达到的容量，只需要因果边信息在发送器和接收器。
2010-09-17 cs.IT math.IT
Pairwise Secret Key Agreement based on Location-derived Common Randomness
三个用户之间的密钥共享的源模型被认为是其中每对他们希望达成一致的秘密密钥隐藏从其余的用户。用户之间的通信有速率限制的公共信道。在此框架下，给出了秘密密钥容量域的内界。此外，我们研究了一个实际的设置，其中利用相关的观察用户的本地化信息共享成对的用户之间的密钥。在此设置的情况下，i.i.d.的关键容量区域的内部和外部边界进行了分析。高斯观测
2015-12-29 cs.IT math.IT
Secret-Key Generation Using Compound Sources and One-Way Public Communication
在经典的秘密密钥生成模型中，公共随机数是由两个终端根据对公共源的相关分量的观测来生成的，同时对非合法观测者保密。假设所有参与者都知道源的统计数据。本文研究了在信源统计实现未知的情况下，基于复合信源的秘密密钥生成问题。该协议应保证所生成的秘密密钥的安全性和可靠性，同时用于复合源的所有可能的实现。有限复合信源的秘密密钥容量的一个单一的字母下界推导出作为公共通信速率约束的函数。在公共通信不受约束的情况下，进一步计算了有限复合源的多字母容量公式。最后，推导了任意源状态和有限边缘状态的退化复合源的单字母容量公式。
2016-01-27 cs.IT math.IT
Secret-Key Generation in Many-to-One Networks: An Integrated Game-Theoretic and Information-Theoretic Approach
本文考虑了多个代理和基站之间的秘密密钥生成，观察相关随机变量的独立和同分布实现。每个代理希望通过公共通信与基站生成尽可能长的个体密钥。所有密钥必须对所有外部实体共同保密。在这种多对一的秘密密钥生成设置中，可以表明代理可以利用集体协议来增加其生成的密钥的总速率。然而，当每个代理只对最大化其自身的秘密密钥速率感兴趣时，代理可能不愿意参与集体协议。此外，当采用这样的集体协议时，如何公平地分配各个密钥速率成为一个有效的问题。本文用博弈论的方法研究了合作与自利之间的紧张关系。工作建立了合作是在所有个人主义代理的最佳利益，并存在个人的秘密密钥率分配，激励代理遵循协议。此外，提出了一种实现这种分配的显式编码方案。
2019-04-24 cs.IT math.IT
Secret Key Agreement from Correlated Gaussian Sources by Rate Limited Public Communication
研究了相关高斯信源的秘密密钥协商问题，其中合法参与者可以使用有限速率的公开通信。对于具有单向公共通信的协议类，我们给出了密钥生成速率和公共通信速率之间的最优折衷的封闭形式表达式。我们的研究结果澄清了离散源和连续源的密钥一致性之间的本质区别。
2011-03-05 cs.IT math.IT
Rate Regions of Secret Key Sharing in a New Source Model
考虑了终端间秘密密钥生成的源模型。在一侧的两个用户，即用户1和2，经由公共信道与在另一侧的另一个用户，即用户3进行通信，在公共信道中，三个用户可以观察i.i.d.相关源的输出。用户1和2中的每一个都打算与用户3共享秘密密钥，其中用户1充当用户2的窃听器，反之亦然。在这个模型中，考虑了两种情况：从用户1和2到用户3的通信（前向键策略）和从用户3到用户1和2的通信（后向键策略）。在这两种情况下，目标是在用户1和用户3之间共享秘密密钥，同时不向用户2泄漏关于该密钥的有效信息，并且同时在用户2和用户3之间共享另一个秘密密钥，同时不向用户1泄漏关于该密钥的有效信息。当将用户3视为基站并且将用户1和2视为网络用户时，该模型由无线通信激发。本文推导了前向和后向两种密钥策略下秘密密钥容量区域的内界和外界。在特殊情况下，其中一个用户1和2只感兴趣的窃听，而不是密钥共享，我们的结果同意Ahlswede和Csiszar。此外，我们还研究了内界与外界重合的一些特殊情况，并推导出了秘密密钥的容量域。
2010-04-06 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
Multiterminal Secret Key Agreement at Asymptotically Zero Discussion Rate
在多终端秘密密钥协商问题中，一组用户希望彼此讨论，直到他们共享一个公共的秘密密钥，而与他们的讨论无关。我们要刻画的最大秘密密钥率，称为保密能力，渐近时，总的讨论率为零。在只有两个用户的情况下，容量等于Gács-Körner公共信息。然而，当有两个以上的用户时，容量是未知的。Gács-Körner公共信息的多元扩展是容量，这是合理的，然而，证明相反是具有挑战性的。我们解决了这个超图源和有限线性源，并提供有效的可计算的特征。我们也给出了一些想法的技术扩展到更一般的源模型。
2018-02-14 cs.IT math.IT
Secret Sharing Schemes from Correlated Random Variables and Rate-Limited Public Communication
Embry-riddle Aeronautical University（埃姆布里-阿维艾特卡尔大学）；The University of Texas at Arlington（德克萨斯大学阿灵顿分校）
本文提出了一种基于相关随机变量的秘密共享方案，能够在不依赖对称性或预共享秘密的情况下实现任意访问结构的最佳速率和强保密性。
2026-01-23 cs.IT math.IT
Secret Key Generation Through a Relay
我们考虑两个用户的秘密密钥生成通过一个中间中继的问题。每个用户观察相关的源序列，并通过速率受限的无噪声链路与中继通信。中继器处理信息并通过另一个速率受限链路向两个用户广播信息。然后，用户根据其来源和来自中继的信息生成公共秘密密钥。在不可信中继设置中，目标是在不向中继泄露关于密钥的信息的情况下以最高密钥速率在两个用户之间建立密钥协商。我们的特点内，外边界之间的通信和密钥速率的最佳权衡。内界是基于该方案，其中涉及的组合的分箱，网络编码，和关键聚合技术。对于具有公共广播链路的可信中继设置，在中继处两个源都有损耗的特殊情况下，提供了最优通信密钥速率折衷。结果可以与基于云的秘密密钥生成服务相关。
2016-07-26 cs.IT math.IT
Secret Key Agreement and Secure Omniscience of Tree-PIN Source with Linear Wiretapper
虽然窃听秘密密钥的能力仍然是未知的一般源模型，即使在两个用户的情况下，我们得到了一个单字母的一大类的多用户源模型与线性窃听谁可以观察到任何线性组合的来源。我们引入了不可约源的思想，以显示存在一个最佳的通信方案，实现完美的全知与最小的信息泄漏给窃听。这意味着窃听秘密密钥协议和安全无所不知的问题之间的对偶性，这种对偶性可能适用于更一般的来源。
2021-02-02 cs.IT math.IT
One-Shot Perfect Secret Key Agreement for Finite Linear Sources
我们考虑有限线性源模型上的多端秘密密钥协商问题的一个非渐近（一次性）版本。在该模型中，每个终端的观测值是由100个i.i.d.组成的基础随机向量的线性函数。均匀随机变量限制公共讨论是终端的观察的线性函数，我们得到的通信复杂性（最小数量的符号的公共讨论）生成的最大长度的秘密密钥的表征。最低限度的讨论是通过一个非交互式的协议，其中每个终端首先做一个线性处理自己的私人观察，然后终端都执行一个讨论的最佳通信全知协议。最后得到的秘密密钥是所有观测向量的线性函数。
2019-01-17 cs.IT math.IT
Secret Key Generation Based on AoA Estimation for Low SNR Conditions
在物理层安全的上下文中，物理层特性被用作随机性的公共源以生成秘密密钥。因此，对该特性的准确估计是可靠生成秘密密钥的核心。几乎所有现有物理层特性的估计在低信噪比（SNR）水平下受到显著影响。在本文中，我们提出了一种新的秘密密钥生成算法，是基于估计的到达角（AoA）之间的两个合法节点。我们的算法在非常低的信噪比水平下具有出色的性能。我们的算法既可以利用方位角AoA来生成秘密密钥，也可以利用方位角和仰角来生成秘密密钥。利用第二个常见的随机性来源为我们的算法性能增加了额外的自由度。我们比较我们的算法的性能，使用最常用的物理层的特性，这是信道幅度和相位的算法。我们表明，我们的算法有一个非常低的比特失配率（BMR）在非常低的信噪比时，通道幅度和相位的算法无法实现一个可接受的BMR。
2014-11-09 cs.IT math.IT
Secret-Key Agreement Capacity over Reciprocal Fading Channels: A Separation Approach
研究了无线信道上秘密密钥协商的基本限制。我们考虑一个双向块衰落信道的信道增益在合法终端之间的前向和反向链路相关。合法终端之间的信道增益不被透露给任何终端，而窃听者的信道增益被透露给窃听者。我们提出了一个两阶段的传输方案，保留一定的部分，每个相干块的信道估计，和相关的源生成的相干块的其余部分。所得的秘密密钥涉及信道序列和源序列两者的贡献，随着相干周期的增加，后者的贡献变得占主导地位。我们还建立了一个上界的秘密密钥容量，它具有一个形式结构上类似的下界。我们的上限和下限在高信噪比（SNR）和大的相干周期的限制相吻合，从而建立在这个渐近制度的秘密密钥协议的能力。数值结果表明，即使在中等信噪比和小相干周期下，该方案也比仅训练方案获得了显著的增益，从而表明在实际的秘密密钥生成系统中随机性共享的必要性。
2012-11-07 cs.IT math.IT
Ensemble Performance of Biometric Authentication Systems Based on Secret Key Generation
本文研究了基于秘密密钥生成的生物认证系统的总体性能。在注册阶段，个人提供生物识别信号，该信号被映射到秘密密钥和帮助消息，前者准备在稍后的时间对系统可用（用于身份验证），而后者存储在公共数据库中。当授权用户请求认证时，声称他/她的身份是用户之一时，她/他必须再次提供生物测定信号，然后还检索所声称的用户的辅助消息的系统产生秘密密钥的估计，该估计最终与所声称的用户的秘密密钥进行比较。在匹配的情况下，认证请求被批准，否则，它是rejected.Referring到一个合奏的系统Slepian-Wolf binning的基础上，我们提供了一个详细的分析的假拒绝和假接受概率，为广泛的一类随机解码器。我们还评论的安全性的典型代码在合奏。
2017-07-28 cs.IT math.IT
Compressed Secret Key Agreement: Maximizing Multivariate Mutual Information Per Bit
通过公开讨论的多终端秘密密钥协议问题制定了一个额外的源压缩步骤，在公开讨论阶段之前，用户独立地压缩他们的私人源，以过滤出强相关的组件，用于生成一个共同的秘密密钥。目标是最大化可实现的密钥速率作为压缩源的联合熵的函数。由于最大可实现的密钥速率捕获与压缩源相互的信息的总量，所以最优压缩方案本质上使私有源的每比特随机性的多变量互信息最大化，并且因此可以更一般地被视为降维技术。单字母的最大可实现的密钥速率的上下限推导出一般源模型，和一个显式的多项式时间的可计算公式得到的两两独立的网络模型。特别地，利用速率限制的讨论，得到了相关秘密密钥协商问题的逆结果和上界。一个精确的对偶性示出了两个用户的情况下，单向的讨论，并将这种对偶性扩展到多用户的情况下，以获得所需的逆结果。压缩秘密密钥协商问题除了在信息处理和降维方面提出新的挑战外，通过提供一种更结构化的实现方案和一些更简单的证明方法，为解决速率受限的秘密密钥协商难题提供了新的思路。
2017-10-02 cs.IT math.IT
Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics
本文重新研究了利用交互式公开通信的两方秘密密钥协商问题，提出了一个新的秘密密钥协商协议。该协议获得了一般观测的秘密密钥容量，并获得了独立同分布观测的秘密密钥最大长度的二阶渐近项.与以前提出的秘密密钥协商协议相比，该协议使用交互式通信。事实上，在这项工作之前使用的标准单向通信协议未能达到上述渐近结果。我们的逆证明依赖于最近建立的秘密密钥长度的上限。我们的下限和上限是在一个单一的拍摄设置和渐近结果得到的推论。
2016-03-10 cs.CR cs.IT math.IT
The Capacity Region of the Source-Type Model for Secret Key and Private Key Generation
研究了在三个终端之间通过公开讨论同时生成秘密密钥（SK）和私钥（PK）对的问题，其中每个终端观察相关信源的一个分量.所有三个终端都需要生成对能够访问公共讨论的窃听者隐藏的秘密密钥，而两个指定终端需要生成对窃听者和其余终端都隐藏的额外私钥。在[1]中建立了SK-PK容量区域的外部边界，并证明在一种情况下可以实现。在本文中，可实现的计划，以实现其余两种情况下的外边界，因此，SK-PK容量区域一般建立。其主要技术在于一个新的设计的随机合并联合解码方案，实现现有的外界。
2014-04-25 cs.IT math.IT
Beam-Domain Secret Key Generation for Multi-User Massive MIMO Networks
大规模MIMO网络中的物理层密钥生成（PKG）由于导频长度大、信道矩阵维数高而面临巨大挑战。针对这些问题，本文提出了一种基于波束域信道模型的导频复用的大规模MIMO密钥生成方案，并推导了秘密密钥速率的闭式表达式。具体来说，我们提出了两个算法，即，基于波束域的信道探测（BCP）算法和基于干扰抵消的多用户波束分配（IMBA）算法，分别用于信道降维和多用户导频复用。数值结果表明，PKG方案可以获得接近理想情况的秘密密钥速率，并显著降低了信道估计的维数和导频开销。
2020-05-18 cs.IT math.IT
Secret Key Agreement from Vector Gaussian Sources by Rate Limited Public Communication
研究了相关向量高斯信源的秘密密钥协商问题，其中合法参与者可以使用有限速率的公开通信。对于单向公开通信的协议类，我们证明了密钥生成速率和公开通信速率之间的最优权衡是一个高斯随机变量的优化问题。利用Weingarten等人提出的MIMO高斯广播信道的增强技术，推导出了该特性。
2010-10-12 cs.IT math.IT
A Lattice Coding Scheme for Secret Key Generation from Gaussian Markov Tree Sources
本文研究了多终端信源模型中的秘密密钥生成问题，其中终端可以访问相关高斯信源。我们假设源在树上形成马尔可夫链。我们给出了一个嵌套的基于格的密钥生成方案，其计算复杂性是多项式的数量，N，独立和相同分布的样本观察到的每个源。我们还计算了可实现的秘密密钥率，并给出了一类例子，我们的计划是最佳的罚款量化限制。然而，我们也给出的例子表明，我们的计划并不总是最佳的精细量化的限制。
2016-01-22 cs.IT math.IT
A Secret Common Information Duality for Tripartite Noisy Correlations
我们探讨了模拟和提取的秘密相关性之间的对偶性，鉴于一个类似的众所周知的操作对偶性的两个概念之间的共同信息，由于怀纳，和Gács和Körner。对于从无噪声秘密密钥和无限公共通信模拟三方噪声相关性的逆问题，我们证明了Winter（2005）关于Wyner公共信息的条件版本的密钥成本的结果可以简单地重新表达在双边协议单调的存在方面。对于从噪声相关性中提取密钥的正问题，我们构造了条件Gács和Körner公共信息在秘密密钥速率上达到紧界的简单分布。我们推测，这在一般情况下，非通信密钥协商模型。我们还评论了在本地操作和公共通信下的秘密相关性的可互换性。
2015-05-30 cs.IT math.IT
Sum Secret Key Rate Maximization for TDD Multi-User Massive MIMO Wireless Networks
基于信道互易性的物理层密钥生成（PKG）是近年来出现的一种在设备间建立密钥的新技术。大多数工作集中在单天线或小规模天线的成对通信场景。然而，第五代（5G）无线通信采用大规模多输入多输出（MIMO）来同时支持多个用户，这带来了严重的互逆信道捕获开销。提出了一种大规模MIMO无线网络中多用户秘密密钥的生成方法。我们提出了一个波束域信道模型，其中不同的元素表示从不同发射方向到不同接收方向的信道增益。在此信道模型的基础上，我们分析了独立信道条件下的秘密密钥速率，并推导出一个封闭形式的表达式。为了最大化和秘密密钥速率，给出了预编码矩阵和接收矩阵的Kronecker积的最优条件，并提出了一种导频复用的预编码矩阵和接收矩阵的生成算法。所提出的优化设计可以显著降低互易信道状态信息获取的导频开销。此外，我们分析了用户终端（UT）之间的信道相关性下的安全性，并提出了一种低开销的多用户秘密密钥产生与UT之间的非重叠波束。仿真结果表明，所提出的预编码和接收矩阵的设计和非重叠波束分配的优点的性能接近最优。
2020-09-22 cs.IT math.IT
Variable-Length Secret Key Agreement via Random Stopping Time
针对双方利用相关随机源和公开讨论生成密钥的问题，本文引入基于随机停止时间的可变长度均匀性约束，并提出简单高效、类比 Huffman 编码与 Knuth-Yao 生成器的可变长度密钥协商方案。
2024-05-13 cs.IT math.IT
Incremental and Decremental Secret Key Agreement
本文研究了在一个子集中加入或去掉某些公共随机性时，一组随机变量之间的多元互信息的变化率。这是制定更精确地作为两个新的多终端秘密密钥协议的问题，问如何可以有效地增加保密能力，通过增加共同的随机性的一个小的用户子集，以及如何可以简化源模型，通过删除冗余的共同随机性，不有助于保密能力。组合结构已经澄清了一些有意义的开放问题。
2016-05-06 cs.IT math.IT
Polar Coding for Secret-Key Generation
秘密密钥生成的实际实现通常基于顺序策略，该策略在两个连续步骤中处理可靠性和保密性，称为协调和隐私放大。在本文中，我们提出了一种基于极化码的替代方法，该方法联合处理可靠性和保密性。具体而言，我们提出了秘密密钥容量实现极化编码方案的以下模型：（i）降级的二进制无记忆源（DBMS）模型与速率无限的公共通信，（ii）DBMS模型与单向速率有限的公共通信，（iii）1到m的广播模型和（iv）马尔可夫树模型与均匀的边际。对于模型（i）和（ii），我们的编码方案仍然有效的非退化源，虽然他们可能无法实现的秘密密钥的能力。对于模型（i），（ii）和（iii），我们的计划依赖于预先共享的秘密种子可以忽略不计的速率，但是，我们提供了这些模型的特殊情况下，不需要种子。最后，我们展示了我们的研究结果的应用程序的保密性和隐私的生物识别系统。因此，我们提供了第一个例子的低复杂度的秘密密钥的能力实现计划，能够处理模型（ii）的矢量量化，或模型（iii）和（iv）的多终端通信。
2015-08-06 cs.IT math.IT
Recovering short secret keys of RLCE in polynomial time
我们提出了一种针对Y的密钥恢复攻击。Wang的随机线性码加密（RLCE）方案最近提交给NIST，要求成为后量子密码学。该攻击恢复了作者提出的所有短密钥参数的秘密密钥。
2018-05-29 cs.CR cs.IT math.IT
Secret key distillation over satellite-to-satellite free-space optics channel with a limited-sized aperture eavesdropper in the same plane of the legitimate receiver
传统的量子密码学研究了无条件的信息安全问题，但在实际应用中，对窃听者的假设过于严格。本文研究了星-星自由空间光信道中的秘密密钥提取问题，其中假设一个有限孔径的窃听者Eve与合法接收者Bob位于同一平面上，并确定了相应的秘密密钥提取速率的下界。我们首先研究输入功率的依赖性，没有假设鲍勃的检测方案，然后优化输入功率，以确定传输距离，中心频率或夏娃孔径半径的函数的下限。然后，我们计算的解析表达式的SKR下限和上限的传输距离趋于无穷大。我们还将具体的离散变量（DV）和连续变量（CV）协议进行比较。我们证明了显着更高的SKR下限相比，传统的不受限制的夏娃的情况下，可以实现。
2020-10-02 cs.IT math.IT
Biometric Identification Systems With Both Chosen and Generated Secret Keys by Allowing Correlation
我们提出了一个生物识别系统，选择和生成的密钥同时使用，并从信息理论的角度研究其基本限制。该系统包括两个阶段：登记和身份验证阶段。在登记阶段，对于每个用户，编码器使用独立选择的秘密密钥和生物特征标识符来生成另一个秘密密钥和助手{data}。在识别阶段中，观察识别用户的生物特征序列，解码器基于存储在系统数据库中的助手{data}来估计识别用户的索引、选择和生成的密钥。在这项研究中，这样一个系统的容量区域的特点。在问题设置中，我们允许选择和生成的密钥是相关的。结果，通过允许两个秘密密钥的相关，与密钥{不相关}的情况相比，识别率、选择率和{生成秘密密钥}率的总和可以获得更大的值。此外，存储率的最小量根据识别率和选择的秘密密钥率两者而改变，但是隐私泄漏率的最小量仅取决于识别率。
2022-06-29 cs.CR cs.IT math.IT
Perfect Secret Key Generation for a class of Hypergraphical Sources
Indraprastha Institute of Information Technology Delhi（德里印度普拉斯塔信息技术学院）；Tata Institute of Fundamental Research（塔塔基础研究所）；Indian Institute of Science（印度科学学院）
本文提出了一种针对完整t-均匀超图的容量达到方案，并设计了基于3-均匀星超图的2比特完美秘密密钥生成方案，扩展至一般3-均匀超图。
2026-03-30 cs.IT math.IT
Common Information and Secret Key Capacity
本文研究了一对终端观测相关信源，并在无噪声公共通信信道上通信的情况下，产生最大速率的秘密密钥的问题。我们的主要结果建立了一个最大速率秘密密钥的生成和一个共同的随机性，使两个终端的观察条件独立的生成之间的结构等价。这种公共随机性的最小速率，称为交互式公共信息，与Wyner的公共信息概念有关，并且用于表征生成最佳速率秘密密钥所需的交互式公共通信的最小速率。当交互的轮数有界时，这种表征产生了上述通信速率的单字母表达式。我们的研究结果的应用表明，相互作用不会降低这种速率的二进制对称源。此外，我们提供了一个例子，其中的互动降低了最低通信速率。此外，建立了可能具有独立兴趣的公共信息量的某些不变性。
2013-04-09 cs.IT math.IT
Iterative Secret Key Rate Adapting with Error Minimization for Continuous-Variable Quantum Key Distribution
提出了一种迭代误差最小化的多载波CVQKD密钥自适应方法。多载波CVQKD协议使用高斯子载波量子连续变量（CV）进行传输。所提出的方法允许各方达到一个给定的目标密钥速率与最小化的错误率通过高斯子信道的子信道自适应过程。自适应算法迭代地确定最佳传输条件，以实现目标密钥速率和子信道上的最小错误率。该解决方案不需要复杂的计算或计算工具，允许轻松实现实验CVQKD场景。
2016-10-10 cs.IT math.IT quant-ph
Secret key authentication capacity region, Part I: average authentication rate
研究了秘密密钥认证容量域。具体而言，重点是一个模型，其中源必须通过对手控制的信道传输信息，对手，在源的传输之前，决定是否要替换目的地的观察与任意一个他们选择（希望有目的地接受一个错误的消息）。为了对抗对手，源和目的地共享一个秘密密钥，它们可以使用该密钥来保证经过认证的通信。这里的秘密密钥认证容量区域于是被定义为联合可实现的消息速率、认证速率和密钥消耗速率的区域（即，需要多少比特的秘密密钥）。这是两部分研究中的第一部分，这两部分在如何测量身份验证率方面有所不同。在这第一项研究中，认证率是衡量传统的度量的最大期望概率的错误认证。对于这个度量，我们提供了一个内界，改进了现有的文献中。这是通过以新颖的方式采用和合并不同的经典技术来实现的。在这些经典技术中，一种技术直接从有噪声的通信信道中获得认证能力，而另一种技术直接从模糊源中获得其认证能力。
2020-01-06 cs.IT math.IT
Secret key-based Authentication with a Privacy Constraint
我们考虑的认证问题，使用秘密密钥生成的隐私约束下注册的源数据。可以访问存储的描述和相关辅助信息的攻击者试图欺骗身份验证并了解源。我们的特征之间的最佳折衷的压缩率的存储描述，泄漏率的源数据，和对手的最大错误接受概率的指数。同时研究了具有隐私约束的秘密密钥生成的相关问题，给出了压缩率、泄漏率和秘密密钥率之间的最优折衷。揭示了最优秘密密钥速率与认证系统安全性之间的联系。
2015-04-07 cs.CR cs.IT math.IT
Separation of Reliability and Secrecy in Rate-Limited Secret-Key Generation
对于离散或连续信源模型，研究了两个合法用户在一轮速率受限的公开通信中的秘密密钥生成问题。虽然我们不提供新的界限上的窃听秘密密钥（WSK）的离散源模型的能力，我们使用的替代可扩展性计划，可能是有用的实际应用。作为一个副作用，我们方便地扩展已知的边界的情况下，连续源模型。具体来说，我们考虑一个顺序的密钥生成策略，实现了一个速率限制的和解步骤，以处理可靠性，其次是一个隐私放大步骤与提取器处理保密性。我们证明，这样的顺序策略实现了最好的已知的限制速率的WSK容量的界限（在双向通信的情况下，退化的源的假设下）。然而，我们表明，与速率无限的公共通信的情况下，实现和解能力的顺序策略并不一定会导致实现WSK容量的最佳已知的界限。因此，可靠性和保密性可以被连续地但不是独立地对待，从而表现出有限速率公共通信的顺序策略的局限性。然而，我们提供的情况下，可靠性和保密性可以连续和独立地对待，如双向速率限制SK容量，单向速率限制WSK容量退化二进制对称源，和单向速率限制WSK容量高斯退化源。
2014-05-16 cs.IT math.IT
Secret Key Generation over Noisy Channels with Correlated Sources
研究了在窃听信道中，当终端观测到相关信源时的秘密密钥生成问题。这些来源独立于主频道，用户在传输发生之前会无意中听到它们。提出了一种新的可实现的方案，并在一定的低噪声条件下，其最优性。这一结果改进了现有文献中要求更严格的降解条件。此外，数值评估所提出的计划和先前报道的结果的二进制模型;数值界的比较提供了新方案的好处的见解。
2018-11-20 cs.IT math.IT
Introducing a Novel Quantum-Resistant Secret Key Establishment Method
本文提出一种不依赖整数分解或离散对数难题的新型密钥建立方法，具备抗量子攻击能力和完美前向保密性，且公私钥尺寸具有竞争力。
2024-09-04 cs.IT math.IT
Variational Probabilistic Quantization for Secret Key Generation
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
该研究针对物理层密钥生成问题，提出变分概率量化（VPQ）方法，结合神经编码器与线性码偏移安全草图，在高斯衰落信道上实现更低的窃听者泄漏，验证了其性能优势。
2026-09-04 cs.IT math.IT
Secret Key Generation from Sparse Wireless Channels: Ergodic Capacity and Secrecy Outage
本文研究了从互易无线信道生成秘密密钥的问题。特别是，我们认为在宽带制度和稀疏的秘密密钥容量的影响，表现出稀疏结构的无线信道。我们分两步来探讨这个问题。首先，我们研究了状态相关离散无记忆多源密钥生成问题。源的状态捕获信道稀疏性的效果。其次，我们考虑了一个无线信道模型，该模型捕获了信道稀疏性和合法用户信道与窃听者信道之间的相关性。这种依赖性可以显著地减少秘密密钥容量。根据系统的时延要求，考虑了两个性能指标：（i）遍历秘密密钥容量和（ii）中断概率。我们表明，在宽带制度时，采用白色的探测序列，稀疏的信道可以实现更高的遍历秘密密钥率比丰富的信道可以。对于中断性能，我们表明，如果用户产生的秘密密钥在遍历容量的一小部分，中断概率将呈指数衰减的信号带宽。此外，通过更丰富的通道实现更大的指数。
2012-08-18 cs.CR cs.IT math.IT
On the Optimality of Secret Key Agreement via Omniscience
对于私有源模型下的多终端秘密密钥协商问题，已知最大密钥速率，即，保密能力可以通过全知通信来实现，但是全知策略在最小化公共讨论率方面可能是严格次优的。虽然一个单字母的表征是不知道的最低讨论率需要实现的保密能力，我们推导出单字母的下限和上限，产生一些简单的条件，全知是讨论率最优。这些条件足以推导出最优的全知的一大类来源，包括超图来源。通过插图和例子，我们探索其他源模型，我们的方法不容易扩展。
2018-01-05 cs.IT math.IT
Secret Key Generation from Vector Gaussian Sources with Public and Private Communications
在本文中，我们考虑的问题，秘密密钥的产生与单向通信，通过一个有限速率的公共信道和一个有限速率的安全信道，其中公共信道是从爱丽丝到鲍勃和夏娃和安全信道是从爱丽丝到鲍勃。在这个模型中，我们不对源施加任何约束，即Bob不会退化到Eve或比Eve噪声更小。在这个问题中，我们得到了离散无记忆信源和矢量高斯信源的最优秘密密钥率。通过适当地应用增强变元，导出了向量高斯特征，并证明了一个新的极值不等式。该极值不等式可以看作是两个极值不等式的耦合，这两个极值不等式与退化的复合MIMO高斯广播信道相关，并相应地将Costa熵幂不等式推广为向量。
2020-04-09 cs.IT math.IT
Novel Secret-Key-Assisted Schemes for Secure MISOME-OFDM Systems
针对多个窃听者存在的上行链路多输入单输出（MISO）正交频分复用（OFDM）系统，提出了一种新的安全传输方案。我们提出的方案利用OFDM系统的子信道的正交性，同时传输数据和秘密密钥符号。基站Bob在一部分子信道上使用窃听编码与合法用户Alice共享秘密密钥符号。同时，Alice使用她的秘密密钥队列中累积的秘密密钥来使用一次性密码（OTP）加密数据符号，并通过剩余的子信道将它们发送给Bob。如果Alice没有在她秘密密钥队列中积累足够的密钥，则她使用窃听编码来保护她的数据传输。我们提出了固定和动态的子信道分配方案来划分数据和密钥之间的子信道。我们推导出该方案的秘密中断概率（SOP）和安全吞吐量。我们量化了系统的安全性，在实际的非高斯传输中，离散信号星座点是由合法的源节点发送。数值结果验证了我们的理论研究结果，并量化不同的系统设计参数的影响。
2021-10-17 cs.IT eess.SP math.IT
Optimal rate-limited secret key generation from Gaussian sources using lattices
本文提出一种基于模格运算和随机化格量化的高斯源密钥生成方案，通过引入基于L1距离和KL散度的新平坦度因子，证明其可达强密钥容量及最优速率权衡，并将体积噪声比阈值从2π提升至2πe。
2023-04-12 cs.IT math.IT
A New Secret key Agreement Scheme in a Four-Terminal Network
考虑了在存在外部窃听者的情况下在三个终端之间生成秘密密钥和两个私钥的新场景。终端1、2和3打算共享对外部窃听者（终端4）隐藏的公共秘密密钥，同时，终端1和2中的每一个打算与终端3共享私钥，同时保持其对彼此和对终端4隐藏。所有四个终端都遵守i.i.d.相关源的输出，并且存在从终端3到终端1和2的公共信道。导出了“秘密密钥-私钥容量域”的内界，并在某些特殊情况下得到了单字母容量域。
2011-03-27 cs.CR cs.IT math.IT
A Channel Model of Transceivers for Multiterminal Secret Key Agreement
信息论秘密密钥协商不可能不作初始假设。一种类型的初始假设是通过使用连接终端的噪声信道生成的相关随机变量。终端使用相关的随机变量和在可靠的公共信道上的通信来获得共享的秘密密钥。以前的信道模型假设每个终端要么控制信道的一个输入，要么接收信道的一个输出变量。在本文中，我们提出了一种新的收发器的信道模型，其中每个终端同时控制一个输入变量，并观察（噪声）信道的输出变量。我们给出了秘密密钥容量的上界和下界（即，最高可达密钥速率），并证明了在公共通信是非交互和噪声信道输入变量独立的条件下，该收发机模型的秘密密钥容量。
2020-08-07 cs.CR cs.IT math.IT
