Nâng cao hiệu năng bảo mật mạng thứ cấp với kỹ thuật chọn nhiều nút chuyển tiếp đơn phần

Bài viết đề xuất mô hình chuyển tiếp hai chặng, sử dụng kỹ thuật chọn lựa nhiều nút chuyển tiếp đơn phần (Partial Relay Selection) để nâng cao hiệu năng bảo mật ở lớp vật lý (Physical Layer Security) cho mạng thứ cấp (secondary network) trong môi trường vô tuyến nhận thức dạng nền (Underlay Cogntive Radio). Các biểu thức dạng tường minh chính xác của xác suất dừng bảo mật trên kênh truyền fading Rayleigh đã được đưa ra. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nâng cao hiệu năng bảo mật mạng thứ cấp với kỹ thuật chọn nhiều nút chuyển tiếp đơn phần HộiHội ThảoThảo Quốc Quốc GiaGia 2015vềvềĐiện 2015 ĐiệnTử, Tử,Truyền TruyềnThông Thông và và Công CôngNghệ NghệThông ThôngTinTin (ECIT 2015) (ECIT 2015) Nâng Cao Hiệu Năng Bảo Mật Mạng Thứ Cấp Với Kỹ Thuật Chọn Nhiều Nút Chuyển Tiếp Đơn Phần Đặng Thế Hùng∗ , Trần Trung Duy† , Lưu Gia Thiện† và Võ Nguyễn Quốc Bảo† ∗Trường Sỹ Quan Thông Tin Nha Trang, Khánh Hòa, Việt Nam † Học Viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông Cơ sở TP. Hồ Chí Minh, Việt Nam Email: danghung8384@gmail.com, (trantrungduy, lgthien, baovnq)@ptithcm.edu.vn Tóm tắt nội dung—Trong bài báo này, chúng tôi đề xuất hiệu quả của việc lựa chọn nút chuyển tiếp tối ưu trong mô hình chuyển tiếp hai chặng, sử dụng kỹ thuật chọn lựa mạng truyền thông hợp tác sử dụng giao thức giải mã- nhiều nút chuyển tiếp đơn phần (Partial Relay Selection) và-chuyển tiếp (DF) để đạt được hiệu năng bảo mật để nâng cao hiệu năng bảo mật ở lớp vật lý (Physical Layer tốt nhất. Các vấn đề về kết nối bảo mật với các giao Security) cho mạng thứ cấp (secondary network) trong môi thức giải mã-và-chuyển tiếp (Decode-and-forward (DF)) trường vô tuyến nhận thức dạng nền (Underlay Cogntive và ngẫu nhiên-và-chuyển tiếp (Randomize-and-forward Radio). Các biểu thức dạng tường minh chính xác của (RF)) cũng đã được nghiên cứu [4], [5], [6]. Đặc biệt, xác suất dừng bảo mật trên kênh truyền fading Rayleigh trong các tài liệu [7], [8], [9], các tác giả đã đề xuất các đã được đưa ra. Chúng tôi cũng thực hiện các mô phỏng Monte Carlo để kiểm chứng sự chính xác của các phân phương pháp lựa chọn nút chuyển tiếp để đánh giá xác tích lý thuyết. suất dừng bảo mật và dung lượng bảo mật nhằm nâng cao hiệu năng bảo mật của hệ thống. Vấn đề phân tích Keywords—Bảo mật lớp vật lý, vô tuyến nhận thức dạng hiệu năng bảo mật và tối ưu số lượng các chặng của nền, chuyển tiếp cộng tác, xác suất dừng bảo mật, kênh hệ thống chuyển tiếp đa chặng cũng được đề cập trong truyền fading Rayleigh. [10]. Các kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng, sử dụng phương pháp truyền chuyển tiếp đa chặng cho hiệu năng bảo mật tốt hơn so với phương pháp truyền trực I. GIỚI THIỆU tiếp. Vô tuyến nhận thức được định nghĩa trong [11], là Ngày nay, việc đảm bảo an toàn thông tin là một một hệ thống vô tuyến thông minh, có khả năng nhận trong những yêu cầu bắt buộc đối với các hệ thống thông biết môi trường xung quanh và từ đó điều chỉnh các tin hiện đại. Tuy nhiên, hầu hết các thuật toán mã hóa, tham số thu phát để tối ưu hệ thống. Ý tưởng này lần ví dụ như DES, RSA. . . đều là các thuật toán chạy ở đầu tiên được đề xuất bởi Joseph Mitola [12] vào năm lớp ứng dụng, với giả sử rằng kênh truyền giữa máy 1999, cho phép các hệ thống không có giấy phép sử phát và máy thu đã được thiết lập, đồng thời không lỗi, dụng tần số (Secondary Network (SN)) sử dụng chung không trễ. Vậy nên, việc áp dụng các thuật toán mã hóa dải tần số với hệ thống được cấp phép sử dụng tần số này trở nên khó khăn, phức tạp và không hiệu quả, đặc (Primary Network (PN)), với điều kiện ràng buộc là hoạt biệt trong môi trường vô tuyến fading nhanh. Để giải động truyền phát dữ liệu của hệ thống SN không được quyết vấn đề này, gần đây kỹ thuật bảo mật thông tin gây ảnh hưởng đến hiệu năng của hệ thống PN. Công lớp vật lý (Physical Layer Security) [1], [2] đã thu hút nghệ này đang được xem như là một giải pháp đầy hiệu được nhiều sự quan tâm của các nhà nghiên cứu trong quả để cải thiện hiệu suất sử dụng phổ tần số [13], [14]. và ngoài nước. Trong phương pháp này, một hệ thống Mạng vô tuyến nhận thức được chia ra làm ba loại, bao được đánh giá là có khả năng bảo đảm an toàn thông gồm: dạng nền (Underlay), dạng xen kẽ (Overlay) và tin khi mà dung lượng kênh chính lớn hơn dung lượng dạng chồng (Interwave). Trong các phương thức trên, kênh của kênh nghe trộm. Đây là một kỹ thuật đơn giản thì phương thức truyền dạng nền đã thu hút sự quan để đạt được hiệu quả bảo mật mà không cần sử dụng tâm của rất nhiều nhà nghiên cứu [15], [16], trong đó các kỹ thuật mã hoá phức tạp. hệ thống thứ cấp (SN) được truyền phát dữ liệu song Cho đến nay, đã có một số công trình nghiên cứu về song với hệ thống sơ cấp (PN) miễn là can nhiễu mà nó vấn đề bảo mật thông tin lớp vật lý dưới nhiều góc gây ...