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充分近视的敌手是盲的

信息论 2016-10-06 v1 math.IT

摘要

在这项工作中,我们考虑一个通信问题,其中发送方Alice希望与接收方Bob通过一个由近视的干扰敌手James控制的信道进行通信。粗略地说,对于分组长度n,Alice传输的码字Xⁿ被James破坏,James必须基于Zⁿ(Xⁿ通过一个有噪无记忆信道后的映像)而非码字Xⁿ本身来做出其敌手决策(破坏Xⁿ的哪些位置以及如何破坏)。更具体地说,我们的通信模型可由两个信道描述。一个是从Alice到James的无记忆信道p(z|x),以及一个从Alice到Bob的任意变化信道p(y|x,s),该信道由James确定的状态Sⁿ控制。在标准敌手信道中,状态Sⁿ可能依赖于码字Xⁿ,但在我们的设定中,Sⁿ仅依赖于James的视图Zⁿ。近视信道涵盖广泛的信道,并在标准的无记忆信道和敌手(零错误)信道模型之间架起桥梁。在这项工作中,我们给出了近视信道容量的上界和下界。对于若干感兴趣的特殊情况,我们证明我们的界是紧的。我们将结果扩展到安全通信的设定,其中要求传输的消息对James保密。例如,我们证明,如果(i) James最多可翻转Alice与Bob之间通信比特的p比例,且(ii) James通过参数为q的二进制对称信道观察Xⁿ,那么一旦James“充分近视”(在此情况下,当q>p时),最优通信速率即为“盲”敌手(即完全看不到Xⁿ的敌手)的速率,对于标准通信为1-H(p),对于安全通信为H(q)-H(p)。类似现象存在于我们的一般通信模型中。

关键词

引用

@article{arxiv.1610.01287,
  title  = {Sufficiently Myopic Adversaries are Blind},
  author = {Bikash Kumar Dey and Sidharth Jaggi and Michael Langberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1610.01287},
  year   = {2016}
}

备注

18 pages