On Tightness of Mutual Dependence Upperbound for Secret-key Capacity of Multiple Terminals
Csiszar和Narayan[3]定义了多个终端秘密密钥容量的概念，将其描述为全知通信中相关信源编码问题的一个带有Slepian-Wolf约束的线性规划，并通过私人观测的联合分布到乘积分布的某种信息发散表达式来上界它。本文利用信源编码问题的多项式结构[6]证明了当所有用户都是活动的重要情况下，该界是紧的。当一些用户不活跃时，界限可能不紧。本文给出了一个反例，其中6个终端中有3个是活动的。
2008-06-16 cs.CR cs.IT math.CO
Repairable Threshold Secret Sharing Schemes
本文提出了一类具有修复功能的门限秘密共享方案，称之为可修复门限秘密共享方案。具体来说，如果一个共享失败，例如损坏或丢失，它将由其他一些共享修复。在分布式存储系统中，利用线性化多项式和再生码设计了一类可修复的门限秘密共享方案。此外，引入了一个新的修复率来表征修复函数的性能和效率。然后给出了一个可达到的修复率上界，该上界包含了修复的最优性，并描述了不同份额之间的安全性。在此最优修复条件下，我们进一步讨论了传统的信息率，并指出了它的最优性，它可以描述秘密共享方案在存储方面的效率。最后，通过应用最小带宽再生（MBR）码，我们的构造设计的可修复的门限秘密共享方案同时达到最佳的修复率和信息率。
2015-02-04 cs.CR cs.IT math.IT
The communication complexity of achieving SK capacity in a class of PIN models
在Csisz $á$ r和Narayan的多终端源模型中，秘密密钥（SK）容量的通信复杂性是产生最大速率SK所需的公共通信的最小速率。众所周知，全知通信的最小速率（用$R_{\text{CO}}$表示）是通信复杂性（用$R_{\text{SK}}$表示）的上界。这个上界是紧的源模型称为$R_{\text{SK}}$ -极大。本文给出了定义在超图上的两两独立网络（PIN）模型的$R_{\text{SK}}$ -极大性的一个充分条件。这使我们能够计算$R_{\text{SK}}$正好在类的PIN模型满足这个条件。另一方面，我们还提供了一个反例，表明我们的条件一般不保证$R_{\text{SK}}$ -极大的来源超出PIN模型。
2015-04-03 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
Bounds on the Communication Rate Needed to Achieve SK Capacity in the Hypergraphical Source Model
在Csisz $\text{á}$ r和Narayan的多终端源模型中，用于秘密密钥（SK）生成的通信复杂性$R_{\text{SK}}$是实现SK容量所需的最小通信速率。$R_{\text{SK}}$的一个明显的上限由$R_{\text{CO}}$给出，它是\emph{omniscience}所需的最小通信速率。本文对多端信源模型的一个特例--超图信源模型，给出了一个较好的$R_{\text{SK}}$的上界。上界是基于分数去除超边的思想。它进一步表明，这个上限可以计算在多项式时间。我们猜想我们的上界是紧的。对于图形源模型的特殊情况，我们也给出了一个明确的下界$R_{\text{SK}}$。然而，正如反例所证明的那样，这个界限并不紧。
2016-01-28 cs.IT math.IT
Secrecy via Sources and Channels
Alice和Bob想要共享一个秘密密钥，并传递一个独立的消息，他们都希望对窃听者Eve保密。我们研究这个问题的秘密通信和秘密密钥生成时，两个资源-相关的来源在爱丽丝，鲍勃和夏娃，和一个嘈杂的广播信道从爱丽丝到鲍勃和夏娃这是独立的来源。我们感兴趣的特征之间的秘密消息和秘密密钥的速率的基本权衡。我们提出了一个可实现的解决方案，并证明其最优性的并行信道和源的情况下，每个子信道和源组件满足退化顺序（无论是有利于合法的接收器或窃听）。这包括联合高斯源和加性高斯信道的情况下，其中的保密区域进行评估。
2012-06-13 cs.IT math.IT
Secret Key Agreement with Physical Unclonable Functions: An Optimality Summary
Technische Universität Berlin（柏林工业大学）
我们从信息理论最优性的角度来解决数字设备和生物特征识别的安全和隐私问题，其中生成密钥用于认证，识别，消息加密/解密或安全计算。物理不可克隆功能（PUF）是一个很有前途的解决方案，在数字设备的本地安全，这篇评论给出了最相关的总结信息理论家，编码理论家，和信号处理社区成员谁有兴趣在最佳的PUF建设。低复杂度的信号处理方法，如变换编码，使信息理论分析听话的发展进行了讨论。给出了多个PUF测量的秘密密钥、隐私泄漏和存储速率之间的最佳权衡。建议的最佳代码结构，共同设计的矢量量化器和纠错码参数列出。这些构造包括现代和代数码，例如极化码和卷积码，这两者都可以在短块长度下实现小的块错误概率，对应于少量的PUF电路。从信号处理，信息论，编码理论和硬件复杂性的角度及其组合的PUF文献中的开放问题被列出，以刺激进一步的进展，在本地隐私和安全的研究。
2020-12-16 cs.CR cs.CV cs.IT
Group secret key agreement over state-dependent wireless broadcast channels
我们考虑一组$m$信任和认证的节点，旨在创建一个共享的秘密密钥$K$通过无线信道中存在的窃听夏娃。我们假设，存在一个状态依赖的无线广播信道从诚实的节点之一，其余的，包括夏娃。所有的可信节点也可以讨论一个免费的，无噪声和无限速率的公共信道，这也是由夏娃偷听。为此，我们开发了一个信息理论上安全的秘密密钥协商协议。我们展示了这个协议的最优性为“线性确定性”的无线广播信道。该模型推广了无线广播信道的数据包擦除模型。针对“状态依赖高斯”无线广播信道，提出了一种基于多层窃听码的可扩展性方案。找到最佳可实现的秘密密钥生成速率导致解决非凸功率分配问题。我们表明，使用动态规划算法，可以获得最佳的功率分配这个问题。此外，我们证明了该方案的最优性的制度，高信噪比和大动态范围的信道状态（广义）自由度的意义。
2016-04-08 cs.CR cs.IT math.IT
Upper Bounds via Lamination on the Constrained Secrecy Capacity of Hypergraphical Sources
超图源是用于秘密密钥生成的自然类源，在超图源内，允许共享秘密的终端的不同子集公开讨论以商定全局秘密密钥。虽然他们的保密能力，即，可以由整个终端组达成一致的秘密密钥的最大速率是很好理解的，当对允许的公共讨论的总速率存在限制时，仍然开放的是可以生成的秘密密钥的最大速率。在这项工作中，我们得到了一个家庭的显式可计算的上界的位数的秘密密钥，可以产生每一位的公开讨论。这些上界是使用分层技术的熵函数的子模块的基础上得出的。特别是，这些上界的一个特定的实例，称为边缘分区的界限，被证明是紧的两两独立的网络模型，一个特殊情况下的超图源。实现该上界的秘密密钥生成方案是Nitinawarat等人的树填充协议，从而肯定地解决了树打包协议的讨论速率最优性。
2018-05-03 cs.IT math.IT
Spectral approach to the communication complexity of multi-party key agreement
本研究提出一种结合图谱性质与信息论不等式的线性代数方法，证明了三方单轮无条件安全密钥协商的渐近紧通信复杂度下界，验证了全知协议的最优性，并将结果推广至单次场景的Kolmogorov复杂度框架。
2023-09-28 cs.DM cs.IT math.IT
Ergodic Secret Alignment
在本文中，我们介绍了两个新的实现方案的衰落多址窃听信道（MAC-WT）。在我们考虑的模型中，我们假设所有信道的状态的完美知识在所有节点处都以因果方式可用。我们的计划使用这些知识与时变性质的信道模型，以对齐来自不同用户的干扰在窃听完美地在一个一维空间，同时创建一个更高的维度空间的干扰信号在合法的接收器，从而允许更好的机会恢复。虽然我们在我们的第一方案中通过在发射机处的信号缩放来实现这种对准（基于缩放的对准（SBA）），但是我们让自然通过第二方案中的信道系数的遍历性来提供这种对准（遍历秘密对准（ESA））。对于每一个方案，我们得到的可实现的保密率区域。我们证明了这两种方案所实现的保密率与SNR的比例为1/2log（SNR）。因此，我们显示了次优的i.i.d.高斯信令为基础的计划与不合作的干扰，通过显示，保密率达到使用i.i.d.协同干扰下的高斯信号不随信噪比而变化。此外，我们介绍了我们的ESA计划，我们将合作干扰，以实现更高的保密率的改进版本。此外，我们推导出必要的最优性条件的功率控制策略，最大限度地提高我们的ESA计划时，单独使用和合作干扰的保密和可实现的速率。
2010-10-28 cs.CR cs.IT math.IT
On the Optimality of Linear Precoding for Secrecy in the MIMO Broadcast Channel
本文研究了两接收机多输入多输出（MIMO）高斯广播信道（BC）中线性预编码的最优性问题。秘密脏纸编码（SDPC）是最佳的输入协方差约束下，但有没有可计算的秘密容量表达式的一般MIMO情况下的平均功率约束。原则上，对于这种情况，可以通过在所有可能的矩阵功率约束的集合上进行穷举搜索来找到保密容量区域。显然，这种搜索，加上脏纸编码和解码的复杂性，促使人们考虑将低复杂度线性预编码作为替代方案。证明了在输入协方差约束条件下，线性预编码是最优的，并且当输入协方差约束满足一定条件时，线性预编码可以达到与S-DPC相同的保密率区域，并给出了相应的最优线性预编码器的特征.然后，我们使用这个结果来推导出一个封闭形式的次优算法的基础上，线性预编码的平均功率约束。数值结果表明，该算法所获得的保密率区域接近于最优S-DPC方法所获得的所有合适的输入协方差矩阵的搜索。
2013-04-16 cs.IT math.IT
Secret-Key Generation using Correlated Sources and Channels
我们研究的问题，产生一个共享的秘密密钥之间的两个终端在一个联合源信道设置-发送方通信到接收方在一个离散的无记忆窃听信道，此外，终端有相关的离散无记忆源序列。我们建立上下限的秘密密钥容量。当底层信道由独立的、并行的和可重构的降级窃听信道组成时，这些界限重合，从而建立容量。在下界中，源分量和信道分量的含糊度项是函数相加的。通过最佳地平衡源和信道贡献来最大化秘密密钥速率。这种权衡详细说明了高斯的情况下，它也表明，高斯码本实现的能力。当窃听者也观察源序列时，当窃听者的源和信道是合法接收机的降级版本时，建立秘密密钥容量。最后研究了终端也可以访问公共讨论信道的情况。我们建议从源和通道组件生成单独的密钥，并建立这种方法的最优性时，当接收器和窃听器的通道输出是有条件的独立输入。
2009-06-09 cs.CR cs.IT math.IT
Sparse Regression Codes for Secret Key Agreement: Achieving Strong Secrecy and Near-Optimal Rates for Gaussian Sources
本文提出基于SPARCs的高斯源密钥协商构造性协议，利用其率失真与Wyner-Ziv编码最优性，证明可在强保密下实现近最优密钥速率并揭示通信开销权衡。
2025-07-27 cs.IT math.IT math.PR
On the Public Communication Needed to Achieve SK Capacity in the Multiterminal Source Model
本文的重点是在Csisz{á}r和Narayan的多终端信源模型中产生最大速率秘密密钥（SK）所需的公共通信。基于Tyagi先前的工作，为两个终端的情况下，我们推导出一个下界的通信复杂性，$R_{\text{SK}}$，定义为最低速率的公共通信需要产生一个最大速率SK。众所周知，最低速率的通信全知，由$R_{\text{CO}}$表示，是上界$R_{\text{SK}}$。对于一类定义在一致超图上的两两独立网络（PIN）模型，我们证明了一个在多项式时间内可验证的“$\mathcal{S}$型“条件，保证了我们关于$R_{\text{SK}}$的下界满足$R_{\text{CO}}$的上界.因此，满足我们条件的PIN模型是$R_{\text{SK}}$ -极大的，这意味着上界$R_{\text{SK}} \le R_{\text{CO}}$等式成立。这使我们能够明确评估$R_{\text{SK}}$的PIN模型。我们还给出了几个满足$\mathcal S$型条件的PIN模型的例子。最后，我们证明了，对于任意的多终端源模型，我们的类型$\mathcal S$条件的严格版本意味着通信从\emph{all}终端（“多功能”）是需要建立一个SK的最大速率。对于三端源模型，反之亦然：只有当满足严格的$\mathcal S$型条件时，才需要多声性来生成最大速率SK。存在的反例表明，相反的是不正确…
2015-07-10 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
