基於物理層安全的MANET安全容量研究

《基於物理層安全的MANET安全容量研究》是依託西安電子科技大學，由姜曉鴻擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於物理層安全的MANET安全容量研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：姜曉鴻
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

MANET的靈活組網方式使其在很多重要領域具有廣泛套用前景。儘管有關MANET的研究已經很多，其安全容量理論仍然是一個開放性問題, 很大程度的阻礙了MANET的發展及其商業化進程。本項目的目標是基於物理層安全的MANET安全容量研究。針對MANET缺乏安全容量理論的問題，研究MANET精確單播及多播安全容量，為MANET的網路安全設計提供理論指導；基於精確安全容量分析的框架，建立中斷機率模型，分析安全容量、時延以及中斷之間的折衷關係，並設計新型中繼機制以靈活調控這三者之間的關係；為了提高MANET安全容量，結合協作干擾，編碼和路由進行聯合安全傳輸設計，在額定總功率的約束限制下，最佳化MANET安全容量。本項目預期建立一套完整的MANET安全容量理論，為MANET的網路安全設計和最佳化提供理論和方法的支撐，有力地促進現代網路資訊理論的發展及未來無線安全通信網路的廣泛套用。

結題摘要

MANET的靈活組網方式使其在移動遠程會議、救災搶險、戰地救護、軍事行動和感測器網路等軍事及民用領域有著廣泛重要的套用前景。傳統的安全容量理論不適用於MANET，無法為MANET的網路安全設計提供理論指導。本項目研究了基於物理層安全的MANET安全容量，建立了一套完備的MANET精確安全容量分析理論框架，設計了普適的中繼協定以靈活地調控安全容量、時延以及中斷之間的折衷關係，可以根據不同的套用需求進行合理網路配置。主要研究內容分為以下三個方面：1.基於物理層安全的MANET網路精確安全容量現有安全容量理論基於經典的香農安全理論，不能很好的適用於分散式的MANET安全容量分析，阻礙了MANET的發展及其商業化進程。本項目利用無線信道的固有特徵，基於人工噪音，協作干擾和波束成形等物理層安全技術，研究了MANET的精確單播及多播安全容量；在此基礎上，建立了MANET精確安全容量的分析框架。2.基於MANET的中繼協定設計由於無線媒介的開放性，MANET信息安全傳輸時延大、中斷高。在不同的系統模型下，本項目利用不同的物理層安全技術分析了精確安全容量、時延以及中斷之間的折衷關係，並推導出了相應的時延、中斷受限的MANET精確安全容量，設計了一種普適的中繼機制以靈活地調控安全容量、時延以及中斷之間的折衷關係，有助於根據不同的套用需求進行合理網路配置。3.基於物理層安全的MANET隱蔽通信現有的物理層安全方法主要聚焦於信息的保密性，忽視了MANET信息隱蔽性研究。本項目基於信道模型、非法檢測者模型，結合協作干擾、人工噪音等物理層安全技術，建立了MANET隱蔽通信系統模型並量化該模型下的安全性能，最佳化了物理層隱蔽通信傳輸容量，為MANET隱蔽通信設計提供了理論指導。