真实环境中短块长 Reed-Muller 码用于物理层安全的可行性
信息论
2025-01-10 v2 密码学与安全
信号处理
math.IT
摘要
在本文中，我们研究了 Reed-Muller（RM）码在真实世界窃听信道场景中用于物理层安全的应用。我们在真实的室内环境中利用软件定义无线电（SDR）实现了一种陪集编码方案，该方案利用 RM 码的分层结构来保护数据传输。以常规方式使用 RM 码的生成矩阵将码字划分为陪集，其中每个消息对应一个唯一的陪集，辅助位在每个陪集中选择特定的码字。这种方法使得合法接收者能够解码传输的消息，同时将向窃听者的信息泄露降至最低，从而在陪集结构的帮助下保护了通信的机密性。使用互信息神经估计（MINE）来量化信息泄露并验证该方案的有效性。实验结果表明，即使在受真实世界信道损伤影响的实际环境中，RM 码也能实现稳健的安全性。这些发现证明了 RM 码作为物理层安全有效解决方案的潜力，特别是对于需要低延迟和短块长的应用。
引用
@article{arxiv.2501.03449,
title = {Feasibility of short blocklength Reed-Muller codes for physical layer security in real environment},
author = {Md Munibun Billah and Tyler Sweat and Willie K. Harrison},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.03449},
year = {2025}
}
备注
10 pages, 10 figures