稀疏回归码实现强保密性和接近最优速率的秘密密钥协商：针对高斯源
信息论
2025-07-29 v1 math.IT
概率论
应用统计
摘要
从相关物理层观测中协商秘密密钥是信息论安全的基石。本文提出并严格分析了使用稀疏回归码 (SPARC) 从高斯源协商秘密密钥的完整、构造性协议。我们的协议系统性地利用了 SPARC 在率失真和 Wyner-Ziv 编码方面的已知最优性，这得益于其内在的嵌套结构。本文的首要贡献是综合性地分析，表明提出的方案在获得近似最优的秘密密钥速率方面具有强大的保密性保证，具体量化为小的变分距离。我们明确描述了与最优速率之间的差距，揭示了密钥速率与所需公共通信开销之间的根本性权衡，这由可调的量化参数决定。此外，我们发现了一个非平凡的受约束优化用于该参数，表明 SPARC 码参数的实际约束会导致可实现的秘密密钥速率出现峰值。这一工作确立了 SPARC 作为安全密钥生成的可行且理论上严谳的框架，为现有方案提供了引人注目的低复杂度替代方案，并为实际设计此类协议提供了新见解。
引用
@article{arxiv.2507.20157,
title = {Sparse Regression Codes for Secret Key Agreement: Achieving Strong Secrecy and Near-Optimal Rates for Gaussian Sources},
author = {Emmanouil M. Athanasakos and Hariprasad Manjunath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.20157},
year = {2025}
}
备注
15 pages, 5 figures