مخابره پنهان در حضور رله غیر قابل اعتماد

Abstract

در این مقاله به بررسی توأم مخابره پنهان و ارسال امن نظریه اطلاعاتی در یک شبکه دارای رله غیرقابل‌اعتماد پرداخته می‌شود. سناریویی پیشنهاد و مورد ارزیابی قرار می‌گیرد که منبع و مقصد در آن مجهز به چندین آنتن هستند و با کمک رله ی غیرقابل اعتماد تک آنتنه با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. ناظر نیز مجهز به چندین آنتن در نظر گرفته می شود و بر اساس مجموع توان دریافتی توسط تمام آنتن ها در ارتباط با وجود یا عدم وجود مخابره، تصمیم گیری می کند. با توجه به محدودیت توان کل ارسالی، مسئله ی بهینه‌سازی باهدف بیشینه کردن نرخ امن به‌شرط برقراری الزامات مخابره پنهان فرمول نویسی می شود. برای حل مسئله ی مقید تک هدفه از روش تبدیل مسئله تک هدفه به چندهدفه استفاده می شود. مسئله ی بهینه‌سازی چندهدفه با الگوریتم NSGAI حل می‌شود. چنانچه نرخ امن ارگودیک به‌عنوان معیار سنجش کارایی در نظر گرفته شود، مقایسه با الگوریتم جست‌وجو جامع نشان می دهد که روش مطرح‌شده، جهت حل مسئله بهینه سازی تخصیص توان با روش جست‌وجوی جامع 6/88 % اختلاف دارد و روشی کارآمد هست. اگر در فاز اول منبع برای ارسال سیگنال داده از روش بیش ترین نرخ ارسال در جهت رله غیرقابل‌اعتماد استفاده نماید؛ نرخ امن ارگودیک نسبت به روش انتخاب بهترین آنتن و انتخاب تصادفی آنتن به ترتیب 9/48 % و 11/53 % بهبود پیدا می کند. همچنین با استفاده از روش بیش‌ترین نرخ ارسال به سمت رله توسط مقصد برای ارسال سیگنال نویز مصنوعی در فاز اول، نرخ امن بالاتری حاصل می‌شود. علاوه بر این، هرچقدر تعداد آنتن های منبع افزایش پیدا کند، لازم است که رله، فاصله بیش تری را تا منبع داشته باشد.

Keywords

• مخابره پنهان
• ارسال امن نظریه اطلاعاتی
• رله غیرقابل‌اعتماد
• فن‌های چند آنتنی
• الگوریتم nsga2