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在干扰不确定性的 AWGN 信道与太赫兹频段中隐藏通信

密码学与安全 2019-09-30 v1

摘要

隐蔽通信可防止对手知晓无线传输的发生。在加性白高斯噪声(AWGN)信道中,发现平方根定律:Alice 可在 nn 次信道使用中可靠且隐蔽地向 Bob 传输 O(n)\mathcal{O}(\sqrt{n}) 比特。本文考虑噪声无线网络中 Alice 的隐蔽通信,其中接收机不仅经历背景噪声,还经历来自其他发射机的聚合干扰。我们的结果表明,对手 Willie 所经历干扰的不确定性对 Alice 有利。在 AWGN 信道中,当 Alice 与 Willie 的距离 da,w=ω(n1/(2α))d_{a,w}=\omega(n^{1/(2\alpha)})α\alpha 为路径损耗指数)时,Alice 可在 nn 次信道使用中可靠且隐蔽地向 Bob 传输 O(log2n)\mathcal{O}(\log_2\sqrt{n}) 比特。尽管隐蔽吞吐量低于平方根定律,空间吞吐量却更高。在 THz(太赫兹)频段网络中,隐蔽通信更为困难,因为 Willie 可简单地将接收机置于 Alice 与 Bob 间的窄波束中以检测或阻断其 LOS(视距)通信。我们随后提出一种利用粗糙表面的反射或漫散射来防止被 Willie 检测的隐蔽通信方案。从网络视角看,通信隐藏于噪声无线网络的干扰中,Willie 所见仅为一个“影子”无线网络。

关键词

引用

@article{arxiv.1909.12752,
  title  = {Hiding Communications in AWGN Channels and THz Band with Interference Uncertainty},
  author = {Zhihong Liu and Jiajia Liu and Yong Zeng and Jianfeng Ma},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1909.12752},
  year   = {2019}
}

备注

arXiv admin note: substantial text overlap with arXiv:1712.05099