《資訊理論框架下的無線網路協作安全傳輸模型與方法》是依託西安電子科技大學，由沈玉龍擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：資訊理論框架下的無線網路協作安全傳輸模型與方法
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：沈玉龍
- 依託單位：西安電子科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
資訊理論框架下的無線網路安全傳輸能夠克服傳統密碼學安全機制的缺點，實現持久安全，受到廣泛關注。協作安全傳輸是提高安全容量、抵抗偷聽者的有效途徑。本項目聚焦在資訊理論框架下的無線網路協作安全傳輸基礎理論和方法。針對無線網路安全傳輸的基本需求，研究物理層的安全模型和被動/主動偷聽者模型，揭示物理層信息安全傳輸的基本特徵和規律；為了提高網路安全傳輸容量，阻止偷聽者，研究協作安全傳輸模型及其分析設計方法，設計協作安全傳輸協定，實現信息傳輸的完美安全；結合安全性、可靠性和節點能量開銷，分析設計的安全傳輸協定，研究最佳化的能量控制方法；針對傳統密碼學安全方法存在密鑰協商困難的問題，研究將密碼學和物理層安全相結合的安全保密方法，實現高效的信息安全傳輸。通過本項目的研究，預期在資訊理論框架下的安全容量分析理論和方法、物理層的協作安全傳輸模式以及安全模式融合方面取得突破，為無線網路協作安全傳輸提供理論和方法支撐。
結題摘要
針對無線網路安全傳輸的基本需求，本項目研究了資訊理論框架下的無線網路協作安全傳輸模型與方法，建立了資訊理論框架下的協作安全傳輸模式，為無線網路協作安全傳輸提供了理論和方法支撐。具體研究分為以下四個方面： 1、單跳網路場景研究 本項目從單跳網路研究出發，提出了兩種傳輸模式，利用經典機率理論，推導了網路在可靠性和安全性條件限制下的成功傳輸機率，機密傳輸速率，傳輸中斷機率以及安全中斷機率，給出了網路規模確定情況下的精確解析解，為網路安全設計方案提供了精確的理論指導。 2、兩跳網路場景研究 兩跳網路是無線網路協作安全傳輸的基本場景，基於兩跳網路場景，本項目設計了兩跳安全傳輸協定，計算了網路竊聽者容忍能力，網路安全中斷機率等精確的安全參數；提出了三種中繼選擇機制(隨機中繼選擇、最優中繼選擇、路損中繼選擇)，實現了信息傳輸的安全性和可靠性；基於路徑損耗、信道增益、網路安全性及負載均衡等網路性能參數，分析了每種中繼選擇機制的優缺點，為不同的網路設計方案提供了理論指導。 3、多跳網路場景研究 多跳網路是無線網路協作安全傳輸的重要組成部分，基於多跳網路場景，本項目構建了多跳網路傳輸模型，模擬了網路傳輸過程，在考慮兩種不同的中繼轉發機制（解碼轉發，放大轉發）的情況下，計算了網路中每條鏈路的安全中斷機率，提出了三種路由算法，並證明了所提出的路由算法可以同時保證網路的安全傳輸與服務質量。 4、大規模網路場景研究 本項目還研究了大規模無線網路中的協同干擾設計問題，構建了大規模網路干擾模型，利用拉普拉斯變換，推導出了網路安全中斷機率上界和下界的精確表達式，提出了協同干擾設計方案，保證了在多合法節點，多竊聽者條件下的網路安全通信，並給出了大量數值結果的證明。
