利用信道衰落幅度差异隐藏私密信息的物理层安全编码方法-论文.pdf

《利用信道衰落幅度差异隐藏私密信息的物理层安全编码方法-论文.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第1期信号处理Vo1．31No．12015年1月JOURNALOFSIGNALPROCESSINGJan．2015利用信道衰落幅度差异隐藏私密信息的物理层安全编码方法白慧卿金梁钟j,j、I黄开枝(国家数字交换系统工程技术研究中心，河南郑州450002)摘要：针对现有物理层安全编码方法对信道差异利用不充分导致安全间隙较大的问题，本文首先建立了衰落信道下的物理层安全传输模型；然后通过分析不同衰落幅度下私密信息的译码错误概率，给出了与信道衰落幅度特征相匹配的私密信息隐藏位置选取规则；最后结合私密信息置乱将译码残

2、余比特错误扩散到整个码字中，进一步提高窃听者对私密信息的译码错误概率。仿真结果表明，该方法的安全间隙比直接传输和仅私密信息置乱的方法分别缩小了23．5dB和4．5dB。关键词：物理层安全编码；信道差异；衰落幅度；低密度奇偶校验码；安全间隙；私密信息置乱中图分类号：TN918文献标识码：A文章编号：1003-0530(2015)01-0017一O9ThePhysicalLayerSecrecyCodingMethodofHidingConfidentialInformationusingAmplitudeDifer

3、enceofFadingChannelBAIHui·-qingJINLiangZHONGZhouHUANGKai-·zhi(NationalDigitalSwitchingSystemEngineering&TechnologicalResearchCenter，Zhengzhou，Henan450002，China)Abstract：Thispaperfocusedontheproblemthattheexistingphysicallayersecrecycodinghasalargesecuritygapc

4、ausedbytheinsufficientusingofchannelcharacteristicdifference．Firstly，thisstudyestablishedaphysicallayersecrecytransmissionmodelinfadingchanne1．Thenthroughtheanalysisofthebiterrorprobabilityofconfidentialinformationunderdifferentchannelfadingamplitude，achannel

5、fadingamplitudematchedconfidentialinformationhidingplaceselectionruleisgiven．Finallythescramblingwasusedtospreadtheerrortothewholecodewords，whichincreasedEve’Serorprobabil-ity．Thesimulationresultsshowthatthesecuritygapofthismethodisreducedby23．5dBand4．5dBcomp

6、aredwithdirecttransferandscrambling，respectively．Keywords：physicallayersecrecycoding；channeldiference；fadingamplitude；low—densityparity—checkcodes；secur-itygap；confidentialbitsscrambling利用无线信道天然的差异性与通信双方信道特征1引言的互易性使窃听者无法获取任何私密信息，是物理1975年Wyner等人提出的窃听信道模型⋯，指层安全

7、的重要技术之一。其本质是一种加人了安出通过合适的编码可以达到通信的保密容量，实现全约束的特殊信道编码，不依赖于窃听者计算能力无密钥条件下的安全传输，即编码的“一次一限制实现安全通信，具有重要的现实意义和广阔的密”，物理层安全编码由此诞生。物理层安全编应用前景。码在保证授权节点间信息传输可靠性的同时，能够无线信道的差异性是物理层安全的实现基础，收稿日期：2014—03—20；修回日期：2014—09—05基金项目：国家自然科学基金资助课题(61171108)18信号处理第3l卷目前，众多学者围绕如何利用无线信道差异

8、进行安型下，将信道衰落幅度特征与LDPC编码相结合，利全编码方法设计展开研究。JiaxiXiao等人提出随用合法信道与窃听信道间衰落幅度图样的差异，在机复数域编码，将私密信息淹没在随机数据中，编码码字中合理选取私密信息的隐藏位置，构造有从而确保信息安全传输，然而其结果基于合法信道利于合法接收者可靠接收的条件，提出了一种利用无噪的假设。文献[4]一[10]的工作在合法信道有