保密性是無(wú)線(xiàn)通信的基本要求，也是未來(lái)無(wú)線(xiàn)通信亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。物理層安全(physical-layer security)的理論和技術(shù)可以從通信協(xié)議的底層保護(hù)保密信息、避免竊聽(tīng)，而且能夠與傳統(tǒng)安全技術(shù)相結(jié)合，形成完整的安全體系。物理層安全技術(shù)還可以應(yīng)用于多種先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)，提高無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的保密容量。因此，研究下一代無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全問(wèn)題具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。本文以多用戶(hù)保密網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象，以物理層安全技術(shù)作為底層保密機(jī)制，并在保密框架下對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的核心問(wèn)題進(jìn)行研究。通過(guò)分析保密傳輸?shù)闹笜?biāo)，如保密容量、保密中斷率等，討論物理層安全應(yīng)用的合理性。另外，本文以保密性為通信服務(wù)質(zhì)量要求進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化和分配，以同時(shí)服務(wù)多個(gè)用戶(hù)，保證用戶(hù)信息的保密性和提高保密容量。本文的主要貢獻(xiàn)和成果包括： 1.針對(duì)多用戶(hù)多載波的OFDMA(Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)網(wǎng)絡(luò)，提出最優(yōu)的功率和子載波聯(lián)合優(yōu)化算法，來(lái)同時(shí)服務(wù)有保密要求的安全用戶(hù)和無(wú)保密要求的普通用戶(hù)。該資源分配問(wèn)題建模為以最大化普通用戶(hù)總速率為目標(biāo)、以安全用戶(hù)保密速率要求...

【文章頁(yè)數(shù)】：135 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1–1TCP/IP協(xié)議體系中的安全技術(shù)

1.2.1上層協(xié)議中的安全技術(shù)在當(dāng)今TCP/IP五層通信協(xié)議模型中，物理層以上的四層協(xié)議，即鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層，均有相應(yīng)的安全技術(shù)，如圖1–1所示。鏈路層的安全技術(shù)用于鑒別用戶(hù)身份，授權(quán)、控制用戶(hù)的接入，防止惡意用戶(hù)和冒名用戶(hù)對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的訪(fǎng)問(wèn)。WPA(Wi-Fi....

圖1–2傳統(tǒng)對(duì)稱(chēng)密鑰密碼學(xué)模型

Fig1–2Thetraditionalmodelofsymmetricencryption在應(yīng)用層，端到端加密技術(shù)利用一定密鑰對(duì)信息進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)在從發(fā)送端到接收端始終以密文的形式傳輸。傳統(tǒng)對(duì)稱(chēng)密鑰密碼學(xué)模型如圖1–2所示。以上四層協(xié)議中的安全技術(shù)都可歸為密碼學(xué)范....

圖1–3竊聽(tīng)信道三節(jié)點(diǎn)模型

Fig1–4Fadingwiretapchannelmodelwithmultipleeavesdroppers1.2.3多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全圖1–3中的三節(jié)點(diǎn)模型是最基本的竊聽(tīng)信道，而現(xiàn)實(shí)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中基站一般服務(wù)多個(gè)用戶(hù)。如果網(wǎng)絡(luò)中各用戶(hù)是相互獨(dú)立的，保密信....

圖1–4多竊聽(tīng)者衰落信道模型

Fig1–4Fadingwiretapchannelmodelwithmultipleeavesdroppers1.2.3多用戶(hù)網(wǎng)絡(luò)中的物理層安全圖1–3中的三節(jié)點(diǎn)模型是最基本的竊聽(tīng)信道，而現(xiàn)實(shí)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中基站一般服務(wù)多個(gè)用戶(hù)。如果網(wǎng)絡(luò)中各用戶(hù)是相互獨(dú)立的，保密信....

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