Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu bảo mật lớp vật lý cho hệ thống Massive MIMO với kênh pha đinh Rice

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật "Nghiên cứu bảo mật lớp vật lý cho hệ thống Massive MIMO với kênh pha đinh Rice" trình bày các nội dung chính sau: Dung lượng bảo mật của hệ thống khi có thiết bị nghe lén thụ động đối với hệ thống Massive MIMO trong điều kiện kênh truyền pha đinh rice; Nhiễu hoa tiêu trong hệ thống Massive MIMO trong điều kiện kênh truyền pha đinh Rice; Cải thiện xác suất phát hiện và xác suất báo động giả trong mạng Massive MIMO.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu bảo mật lớp vật lý cho hệ thống Massive MIMO với kênh pha đinh Rice HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- VŨ LÊ QUỲNH GIANGNGHIÊN CỨU BẢO MẬT LỚP VẬT LÝ CHO HỆ THỐNG MASSIVE MIMO VỚI KÊNH PHA ĐINH RICE Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 9.52.02.08 LUẬN ÁN TIẾN SỸ KỸ THUẬT HÀ NỘI - 2023 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- VŨ LÊ QUỲNH GIANGNGHIÊN CỨU BẢO MẬT LỚP VẬT LÝ CHO HỆ THỐNG MASSIVE MIMO VỚI KÊNH PHA ĐINH RICE Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thông Mã số: 9.52.02.08NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1.TS TRƯƠNG TRUNG KIÊN 2. PGS.TS LÊ NHẬT THĂNG HÀ NỘI - 2023 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan các kết quả trình bày trong luận án là công trình nghiêncứu của tôi dưới sự hướng dẫn của các cán bộ hướng dẫn. Các số liệu, kếtquả trình bày trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa được công bốtrong bất kỳ công trình nào trước đây. Các kết quả sử dụng tham khảo đềuđã được trích dẫn đầy đủ và theo đúng quy định. Hà Nội, ngày tháng năm 2023 Tác giả Vũ Lê Quỳnh Giang LỜI CẢM ƠNTrong quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án, nghiên cứu sinh đã nhậnđược nhiều sự giúp đỡ và đóng góp quý báu. Trước tiên, nghiên cứu sinh xinbày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến các Thầy hướng dẫn TS. Trương TrungKiên và PGS.TS. Lê Nhật Thăng. Các Thầy không những là ngườihướng dẫn, giúp đỡ nghiên cứu sinh hoàn thành luận án này mà còn là ngườitruyền thụ động lực, quyết tâm cho nghiên cứu sinh vượt qua những khókhăn trong quá trình nghiên cứu. Tiếp theo, nghiên cứu sinh xin chân thành cảm ơn Khoa Sau đại học -Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông đã luôn tạo điều kiện, giúp đỡđể nghiên cứu sinh hoàn thành được luận án này. Nghiên cứu sinh xin chânthành cám ơn sâu sắc đến TS. Trần Hùng đã luôn hỗ trợ nghiên cứu sinhtrong quá trình nghiên cứu. Nhờ những ý kiến nhận xét và góp ý quí báu của các Thầy trong Hội đồnggóp ý hội thảo luận án, bản luận án này đã được cải thiện đáng kể so với bảndự thảo luận án ban đầu. Tác giả xin chân thành cảm ơn các Thầy trong Hộiđồng góp ý luận án trước bảo vệ về những chỉ dẫn quan trọng. Cuối cùng,nghiên cứu sinh xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới cơ quan, gia đình, bạn bè vàđồng nghiệp đã luôn động viên, chia sẻ những khó khăn trong cuộc sống đểnghiên cứu sinh đạt được những kết quả như hôm nay. Mục lụcMỤC LỤC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ivDANH MỤC HÌNH VẼ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . viDANH MỤC KÝ HIỆU TOÁN HỌC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ixMỞ ĐẦU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1Chương 1. NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ BẢO MẬT LỚP VẬTLÝ VÀ MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG MASSIVE MIMO . . 16 1.1. Bảo mật lớp vật lý trong mạng thông tin di động . . . . . . . . . . . . . . . 17 1.2. Kênh nghe lén Gauss . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 1.3. Tham số đánh giá dung bảo mật của hệ thống thông tin di động 22 1.4. Hệ thống Massive MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.1. Lợi ích của hệ thống Massive MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 1.4.2. Thách thức của hệ thống Massive MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.4.3. Hệ thống Massive MIMO với số ăng-ten vô cùng lớn . . . . . . . . 31 1.5. Bảo mật lớp vật lý trong hệ thống Massive MIMO . . . . . . . . . . . . . . 32 1.5.1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống Massive MIMO . . . . . . . . . . 32 1.5.2. Các phương pháp tấn công trong hệ thống Massive MIMO . . 33 1.6. Kết luận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 i iiChương 2. DUNG LƯỢNG BẢO MẬT CỦA HỆ THỐNG KHICÓ THIẾT BỊ NGHE LÉN THỤ ĐỘNG ĐỐI VỚI HỆ THỐNGMASSIVE MIMO TRONG ĐIỀU KIỆN KÊNH PHA ĐINH RICE35 2.1. Những thách thức của nghe lén thụ động trong mạng Massive MIMO 36 2.2. Mô hình hệ thống. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 2.3. Phân tích dung lượng bảo mật . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.3.1. Định nghĩa và cách tiếp cận . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ...