物理层无线安全通信

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作者：刘若珩[美]韦德·特拉佩Wade

出版社：清华大学出版社

本类榜单：计算机/网络

分类：计算机/网络 > 信息安全

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图文详情

ISBN：9787302498919
装帧：一般胶版纸
册数：暂无
重量：暂无
开本：其他
页数：307
出版时间：2017-03-01
条形码：9787302498919 ; 978-7-302-49891-9

本书特色

本书取材广泛，内容涵盖理论分析、方案设计与实地测量，理论与实际联系紧密，案例翔实，符合学习规律，更易理解。相比于侧重于信息论的物理层安全专著，本书内容不但大而全，而且通俗易懂。对于想从事通信方面的理论研究、算法设计或是工程开发的人员，本书都可作为重要的参考资料。详细讲解物理层无线安全通信，语言生动，案例翔实

内容简介

《物理层无线安全通信》是无线通信物理层安全技术的入门读物。全书系统全面地论述了当前无线通信物理层安全研究方向中具有普遍性和代表性的基础理论、基本问题及其应用前景。全书内容包括：保密传输、安全密钥、身份认证、协作安全，以及调制与编码识别。其中，保密传输包含保密容量、人工噪声技术、安全编码等内容；安全密钥包含密钥容量、提取方案、实际测试；身份认证包含认证容量、认证策略。本书语言生动、论述严谨、内容丰富，并以详细的讲解和翔实的图表及实测数据来阐明重点内容。《物理层无线安全通信》适合作为通信工程、电子工程和信息安全等专业高年级本科生和研究生的教材或参考书，对于具有一定通信理论和信息论基础的工程技术人员也有很高的参考价值。

节选

3.1引言秘密分享(secret sharing)的处理过程，是将单一秘密(secret)编码为多个所谓分享物(shares)的实体的过程。这些分享物具有特殊的性质，即它们之间包含的原始秘密信息只有在获得足够多的分享物时才能译码（见参考文献［1］)。将秘密分享应用于移动自组织（ad hoc）网络（见参考文献［2］）是近年来的一大趋势，因为这种编码和译码过程不需要使用密钥与管理密钥。此外，秘密分享对于一定程度的内部攻击具有内生的健壮性，因为这时攻击者只能获得分享物的部分知识。然而，在许多其他网络中秘密分享不太适用，原因主要有以下两点：首先，每个用户都需要创建若干分享物，导致在网络上产生过多的开销和不必要的带宽消耗；其次，这些分享物至目的地的路由必须尽可能“分离”，以减少落入窃听者手中的分享物数量，使其无法对原始信息译码。利用网络中间节点的移动性，能够为不同分享物的传送提供非重叠的路由，从而对有限空间内分布的窃听者具有一定的防护作用（见参考文献［2］）。本章将秘密分享推广到另一个网络框架中。假设存在拥有独立的秘密消息的多个用户，必须独立、安全地发送消息给多个合作基站，这些基站对秘密消息进行联合译码，例如蜂窝中的上行链路和软切换模型（见参考文献［3］）。然而，部分基站可能会在联合译码前由于来自一个或多个关键网络实体上的内部攻击而遭到窃听。这与带安全约束的分布式存储问题类似。此处的威胁模型与传统的秘密分享模型有相似之处，为此本章提出“网络友好”的秘密分享解决方案，用于替代依靠用户和基站之间建立和更新密钥的传统密码技术。该方案具有一个有趣的特点，即每个基站接收到的消息中还包含来自所有用户的干扰，正是巧妙利用这些干扰使得安全性的增强变得非常方便。为此，这里用带加性高斯噪声的干扰信道进行建模，其中相关的广播链路具有不同的增益，一个合法的联合译码器可以从所有的基站获取所要接收的信号并成功对所有的秘密消息译码。攻击被建模为一个搭线窃听者从基站集合的一个子集中获得接收信号，而且该攻击的一个显著特征是：用户并不知道窃听者从哪个基站子集获得信息，因此必须对所有可能的基站子集组合进行防护。对于这个问题，本章的目标是找出达到无条件安全的所有通信速率集合(即无论窃听者有多少时间和资源，窃听者从分享物的子集中得到的信息量可忽略不计)，即保密容量域。由于保密容量域很难直接描述，本章转而分析内部区域和外部区域，以描述保密容量域的一个子集和一个超集。 3.2节给出上述问题的模型。随后3.3节将列出主要结论，即计算得到的内部和外部区域值，并给出分析和解释。具体来说，就是给出一个数值实例，突出内部区域的结构，作为内部区域证明的一个重要部分。由于内部区域不具有一般性(即仅适合所有的信道具有相同的SNR的情况)，本章还推导出一个类似的内部区域问题，该模型中只有一个基站受到干扰，即所谓的Z信道。3.4节扩展系统模型至链路经历慢变及平坦的瑞利衰落。*后，3.5节给出了3.3节结论的证明，3.6节给出了3.4节衰落结果的证明。

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