浅述物理层安全 PPT
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10
Some examples
码字C的选取？
任一个C的陪集都包含了Eve的接收矢量 序列Z=[b,b,b,q,q,,…,b], b=0,1.q为错误比特。
C的生成矩阵G如果对应于接收序列 正确比特所对应的列线性无关
LDPC码的校验矩阵H满足以概率p选取它的
列所组成的子矩阵是列满秩的。p<
以校验矩阵H作为码字C的生成矩阵
13
0 1 0 0 0
01
C1
0
1
0 1
1 0
0 0
1
1
1 0 1 0 0
0
1
1
1
1
1 1 1 1 0
0 0 0 1 1
1
0
0
1
0
0 1 0 0 1
10
C1
0
1
0 1
1 0
0 0
0
0
1 0 1 0 1
0
1
1
1
0
1 1 1 1 1
9
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算能力无 限提高，如 量子计算机
加解密算法复 杂度增加
传统的基于 计算复杂度的 加解密算法不
再可靠
3
background
能否利用信道自身存在 的随机性？
4
Wire-tap channel model[1]
[1] A.D. Wyner, “The wire-tap channel”, Bell Syst. Tech. J., vol. 54, no. 8, pp.1355-1387, Oct, 1975
1
0
0
0
1
0 1 0 1 0
C
0
1
0 1
1 0
1 1
1
1
1 0 1 1 0
0
1
1
0
1
1 1 1 0 0
8
Some examples
编码方法：
G*
0 0
0 0
0 0
0 1
1 0
X[s1,s2]G*C
XT
[GT
,
GT
]
sT vT
u r
Z 11??0
R=2/5
0 0 0 0 0
1
5
Wire-tap channel model[1]
安全（保密）容量的概念
6
Some examples
S KS1,S2,L,SK X N X 1 ,X 2,L,X N
NZ 1,Z 2,L,Z N
偶数个1 奇数个1
1NK1:
Pe 0
h p0
K 1 N
Sk 0 Sk 1
2K1,N:
Pe 0
0
0
0
1
0 1 0 1 0
00
C1
0
1
0 1
1 0
1 1
1
1
1 0 1 1 0
0
1
1
0
1
1 1 1 0 0
0 0 0 0 1
1
0
0
0
0ຫໍສະໝຸດ Baidu
0 1 0 1 1
10
C1
0
1
0 1
1 0
1 1
0
0
1 0 1 1 1
0
1
1
0
0
1 1 1 0 1
0 0 0 1 0
1
0
0
1
1
H S1|ZN h121212p0N
1HS1,as N
K0 N
7
Some examples
0
0
1
？
1
1
1
1. 要发送的信源有4个，可以表示 为00,01,10,11
2. 选一个（5,3）线性分组码
1 0 0 0 1 G 0 1 0 1 0
0 0 1 1 1
G* 00
0 0
0 0
0 1
1 0
0 0 0 0 0
浅述物理层安全
Dec 29, 2014
1
Content
1 background 2 Wire-tap channel model[1] 3 Some examples 4 Summary
2
background
❖ 物理层安全的提出
功率受限而对安 全性要求较高设 备的发展，如移 动终端，星载设 备
现代计算能力 的不断提高
XT
[GT
,
GT
]
sT vT
HXT 0
m T
[H
1,H
2]
pT
0
H 1m T H 2 p T
[2]Andrew, T., Souvik, D. & Steven, W.M. (2007). Applications of LDPC Codes to the Wiretap Channel. IEEE Transactions On Information Theory, vol. 53, (no. 8),1p1p. 2933-2945.
Summary
研究成果： 理论证明，对于任何一般的信道，只要窃听信道质量比主 信道差，则存在传输速率大于0的完全保密通信编解码方法。 对于特殊的信道，满足完全保密通信的编解码方法确实存 在。 未知领域： 对于一般的信道，满足完全保密通信的编解码方法探索？ 安全性的保证？
12
Thank You !
Some examples
码字C的选取？
任一个C的陪集都包含了Eve的接收矢量 序列Z=[b,b,b,q,q,,…,b], b=0,1.q为错误比特。
C的生成矩阵G如果对应于接收序列 正确比特所对应的列线性无关
LDPC码的校验矩阵H满足以概率p选取它的
列所组成的子矩阵是列满秩的。p<
以校验矩阵H作为码字C的生成矩阵
13
0 1 0 0 0
01
C1
0
1
0 1
1 0
0 0
1
1
1 0 1 0 0
0
1
1
1
1
1 1 1 1 0
0 0 0 1 1
1
0
0
1
0
0 1 0 0 1
10
C1
0
1
0 1
1 0
0 0
0
0
1 0 1 0 1
0
1
1
1
0
1 1 1 1 1
9
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
计算能力无 限提高，如 量子计算机
加解密算法复 杂度增加
传统的基于 计算复杂度的 加解密算法不
再可靠
3
background
能否利用信道自身存在 的随机性？
4
Wire-tap channel model[1]
[1] A.D. Wyner, “The wire-tap channel”, Bell Syst. Tech. J., vol. 54, no. 8, pp.1355-1387, Oct, 1975
1
0
0
0
1
0 1 0 1 0
C
0
1
0 1
1 0
1 1
1
1
1 0 1 1 0
0
1
1
0
1
1 1 1 0 0
8
Some examples
编码方法：
G*
0 0
0 0
0 0
0 1
1 0
X[s1,s2]G*C
XT
[GT
,
GT
]
sT vT
u r
Z 11??0
R=2/5
0 0 0 0 0
1
5
Wire-tap channel model[1]
安全（保密）容量的概念
6
Some examples
S KS1,S2,L,SK X N X 1 ,X 2,L,X N
NZ 1,Z 2,L,Z N
偶数个1 奇数个1
1NK1:
Pe 0
h p0
K 1 N
Sk 0 Sk 1
2K1,N:
Pe 0
0
0
0
1
0 1 0 1 0
00
C1
0
1
0 1
1 0
1 1
1
1
1 0 1 1 0
0
1
1
0
1
1 1 1 0 0
0 0 0 0 1
1
0
0
0
0ຫໍສະໝຸດ Baidu
0 1 0 1 1
10
C1
0
1
0 1
1 0
1 1
0
0
1 0 1 1 1
0
1
1
0
0
1 1 1 0 1
0 0 0 1 0
1
0
0
1
1
H S1|ZN h121212p0N
1HS1,as N
K0 N
7
Some examples
0
0
1
？
1
1
1
1. 要发送的信源有4个，可以表示 为00,01,10,11
2. 选一个（5,3）线性分组码
1 0 0 0 1 G 0 1 0 1 0
0 0 1 1 1
G* 00
0 0
0 0
0 1
1 0
0 0 0 0 0
浅述物理层安全
Dec 29, 2014
1
Content
1 background 2 Wire-tap channel model[1] 3 Some examples 4 Summary
2
background
❖ 物理层安全的提出
功率受限而对安 全性要求较高设 备的发展，如移 动终端，星载设 备
现代计算能力 的不断提高
XT
[GT
,
GT
]
sT vT
HXT 0
m T
[H
1,H
2]
pT
0
H 1m T H 2 p T
[2]Andrew, T., Souvik, D. & Steven, W.M. (2007). Applications of LDPC Codes to the Wiretap Channel. IEEE Transactions On Information Theory, vol. 53, (no. 8),1p1p. 2933-2945.
Summary
研究成果： 理论证明，对于任何一般的信道，只要窃听信道质量比主 信道差，则存在传输速率大于0的完全保密通信编解码方法。 对于特殊的信道，满足完全保密通信的编解码方法确实存 在。 未知领域： 对于一般的信道，满足完全保密通信的编解码方法探索？ 安全性的保证？
12
Thank You !