广义空间调制系统中的物理层抗窃听传输方案

为实现信息的保密传输,提出一种基于广义空间调制技术的物理层安全方案.发射端根据合法信道的状态信息对信号进行预处理,使合法接收者接收到来自各激活发射天线的信号相位对齐,并对不同激活天线组合的信号进行不同的相位旋转,提高合法接收者的接收性能.而窃听者接收到的信号相位仍然为随机分布,接收性能远低于合法接收者,有效地保护通过天线索引传输的信息.发送端同时发送指向窃听者的人工噪声,保护通过幅相调制携带的信息不被窃听.对保密容量、误码性能和信号与人工噪声的功率分配进行理论分析,仿真结果表明,通过合理分配功率,合法接收者的误码性能明显优于窃听者,能获得可观的系统保密容量.     

基于部分信息的SLT-LT联合码防窃听方案设计

近年来, 信息的安全传输备受人们关注, 现有的物理层安全技术从信息论的角度出发, 将物理层安全编码与传输信道的动态物理特性进行结合, 实现信息的保密传输。作为一种纠删码, LT(Luby transform)码由于其编码随机性、码率不固定等特性,使得窃听者不能直接从泄露的编码符号中得到有用信息, 只要合法用户在窃听者之前接收到足够数量的编码符号, 便可实现信息的安全传输。而作为一种转移 LT(Shifted LT, SLT)码, SLT 码能高效恢复信息的同时具有更小的译码开销。因此, 我们将 SLT码应用于 Wyner 降阶窃听信道模型进行研究, 提出一种基于部分信息转移的 SLT-LT 联合码防窃听方案, 信源利用接收者已知的部分信息对度分布进行调整, 并对信源符号进行 SLT-LT 码级联编码。由于窃听信道是合法信道的降阶信道, 因此外在的窃听者截获到的消息符号是合法接收者的降阶版本, 在相同时间内, 合法接收者能够收到更多消息符号, 随着编解码过程的不断进行, 合法接收者的优势不断累积, 能够优先完成解码, 而度分布的调整以及级联编码方案使得编码符号的平均度进一步增大,窃听者难以完成解码, 进一步降低了窃听者译出率; 之后, 对所提方案的编解码性能以及安全性进行理论分析, 并通过实验仿真进行验证, 仿真结果表明, 与其他防窃听 LT 方案相比, 本文所提方案仅增加少量的译码开销但具有更好的安全性能。     

防窃听和污染攻击的安全网络编码

搭线窃听和污染攻击是安全攻击中的2种重要手段。研究表明,网络编码自身的数据融合特性能够达到一定的安全传输效果。针对污染攻击和搭线窃听攻击,在此提出一种能够防御全能窃听和污染攻击的安全网络编码。在攻击者具有全能窃听能力以及污染部分链路,该方案通过对传输的信息进行哈希达到了防污染攻击的效果,对全局编码向量进行加密实现了防污染攻击,该方案适用于攻击者窃听能力较强并且具有污染攻击威胁的网络中。分析结果表明,该方案是有效的。     

太赫兹通信物理层安全技术发展研究

在太赫兹通信技术快速发展的背景下,建筑遮挡、恶劣天气等原因导致的复杂、弥散信道对通信安全性、可靠性提出新的挑战。太赫兹通信的保密属性在通信网络的广域性下隐含泄露、窃听等风险,研究现有的加密和防窃听手段在太赫兹通信中的可行性,推动物理层安全技术的创新与应用,实现信息的稳定安全传输,成为具备研究价值的热点问题。本文从安全通信角度出发,分析部分现有物理层加密与防窃听方法,总结其在太赫兹通信领域中的融合应用与效果,并对其未来发展趋势进行展望。