添加公共随机性可消除通信网络中的保密约束
信息论
2019-07-11 v1 math.IT
摘要
在通信网络中，保密约束通常会在容量或广义自由度（GDoF）上带来额外的限制，即由于保密约束而招致容量或 GDoF 上的惩罚。过去几十年中，研究者们付出了大量努力以理解通信网络中保密约束的极限。在本文中，我们关注如何消除通信网络中的保密约束，即如何消除由于保密约束带来的 GDoF 惩罚。我们从三种基本设定入手：带保密消息的双用户对称高斯干扰信道、带辅助者的对称高斯窃听信道，以及双用户对称高斯多址窃听信道。有趣的是，在本文中我们表明，在发送端添加公共随机性可完全消除此处考虑的三种设定的 GDoF 或 GDoF 区域上的惩罚。结果揭示了在 GDoF 性能方面，在发送端添加公共随机性是消除通信网络中保密约束的一种有力方式。公共随机性可离线生成。公共随机性的作用是在窃听者处干扰信息信号，而不在合法接收者处造成过多干扰。为实现此作用，在利用公共随机性的可达性方案中提出了一种基于马尔可夫链的干扰中和新方法。从实际角度出发，我们希望使用更少的公共随机性来消除 GDoF 性能方面的保密约束。受此驱动，对于大多数情况，基于我们推导的逆界与可达性，我们刻画了消除保密约束所需公共随机性的最小 GDoF。
引用
@article{arxiv.1907.04599,
title = {Adding Common Randomness Can Remove the Secrecy Constraints in Communication Networks},
author = {Fan Li and Jinyuan Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:1907.04599},
year = {2019}
}
备注
This work will be presented in part at the 2019 IEEE International Symposium on Information Theory