PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG bảo mật THÔNG TIN ở lớp vật lý TRONG THÔNG TIN vô TUYẾN (có code)

47 231 1
PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG bảo mật THÔNG TIN ở lớp vật lý TRONG THÔNG TIN vô TUYẾN (có code)

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG bảo mật THÔNG TIN ở lớp vật lý TRONG THÔNG TIN vô TUYẾN (có code)

112Equation Chapter Section ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG BẢO MẬT THƠNG TIN Ở LỚP VẬT LÝ TRONG THÔNG TIN VÔ TUYẾN MỤC LỤC ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 3/45 CHƯƠNG LÝ THUYẾT VỀ BẢO MẬT LỚP VẬT LÝ 1.1 Tổng quan bảo mật lớp vật lý Công nghệ ngày phát triển, kèm theo.đó phương tiện thơng tin truyền thơng chúng được.chia thành loại, thơng tin khơng dây gọi vơ tuyến thơng tin có dây gọi hữu tuyến Trong mạng thơng tin vơ tuyến đại diện phần lớn cho sống loài người thời Hàng ngày, người.trao đổi, chia thơng tin với vơ số hình thức thơng qua thiế bị công nghệ ngày cải tiến đổi điện thoại thông minh, máy tính bảng, máy tính cá nhân… Nhu cầu cao, đáp ứng nhu cầu cịn cao hơn, địi hỏi nhà sản xuất, nhà mạng luôn phải cập nhật tốt cho người sử dụng Trong có thơng tin bảo mật, khìa cạnh quan trọng tất lĩnh vực, từ bí mật quốc gia, an tồn quốc phịng, tài hay điểm nhỏ bật mật cho người sử dụng kèm theo phát triển cơng nghệ theo hướng tích cực tiêu cực đồng thời cải tiến ngày Ở mạng vô tuyến ngày nay, hệ thống có phương pháp bảo mật riêng nó, với thuật tốn phức tạp, nhiên chưa có phương pháp thực hiểu Từ đó, bảo mật lớp vật lý đời, chủ đề nghiên cứu cách nghiêm túc khả truyền đạt, tải liệu phía thu phía phát Các tảng lý thuyết trong.đề tài bao gồm: - Không nhà sản xuất, nhà mạng mà kẻ xấu trang bị thiết bị đủ mạnh để thực phép toàn phức tạp lần thời gian - lẫn dung lượng Bộ thu nghe ngày nay.có thể thu tin hiệu tương tự gần - xác Đủ kiến thức phương pháp giải thuật tốn mã hố Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vơ tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 4/45 Vì vậy, tính bảo mật gần tuyệt đối, độ phức tạp độ trễ thấp tính khả thi lớp vật lý nên ta nâng cao mức độ tổng thể an toàn liệu thơng tin 1.2 Kênh truyền, đặc tính kênh, giới thiệu kênh fading Rayleigh, Rician 1.2.1 Khái niệm kênh truyền Chất.lượng hệ.thống thông.tin phụ thuộc vào mơi trường truyền Kênh truyền.là mơi trường truyền dẫn giữa.phía phát phía thu Mơi trường.này hữu tuyến.hay vơ tuyến Kênh truyền vơ tuyến có thể.biến đổi từ đơn giản đến phức tạp có ảnh hưởng tương đối đến chất lượng.đường truyền truyền tín hiệu 1.2.2 Đặc tính kênh truyền Có nhiều loại kênh.truyền, hữu tuyến vô.tuyến để cập Đối với kênh truyền.vô tuyến, thay đổi trạng thái kênh truyền diễn thời gian ngắn Điều khiến.cho việc truyền tín hiệu.trong mơi trường trở nên khó khăn Có nhiều mơi trường truyền sóng vùng thị, ngoại ơ, nhà với.những đặc trưng khác Sự lan.truyền chịu ảnh hưởng chướng ngại vật tòa nhà, núi Trong một.kênh truyền lý tưởng tín hiệu.thu bao gồm tín hiệu đến trực tiếp thu hồn hảo của.tín hiệu khác Tuy nhiên, kênh.thực tế tín hiệu bị thay đổi suốt trình truyền, tín hiệu thu tổng hợp thành.phần bị suy giảm, thành phần.phản xạ, khúc xạ, nhiễu xạ tín hiệu khác Quan trọng nhất.là kênh truyền cộng nhiễu.vào.tín hiệu có thể.gây dịch tần số sóng.mang máy phát máy.thu chuyển (hiệu ứng Doppler) Chất lượng.của hệ thống vơ tuyến phụ.thuộc.vào đặc tính.kênh truyền Do đó, hiểu biết ảnh hưởng.của kênh truyền lên tín hiệu vấn đề quan trọng Trong thông.tin vô tuyến, đặc tính kênh.kênh vơ tuyến có tầm ảnh.hưởng quan trọng tương đối lớn, chúng.tác động trực tiếp lên chất lượng truyền dẫn dung.lượng.đường truyền Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 5/45 Có thể phân.các kênh vơ tuyến thành hai loại: fading phạm vi rộng fading phạm vi hẹp Các.mơ hình truyền thống.đánh giá cơng suất trung bình thu các.khoảng cách cho trước.so với máy phát Fading trong.trường hợp này.gây truyền sóng đa đường Sóng lan.truyền mơi trường có thể.truyền theo hướng.trực tiếp, bị phản xạ.lại gặp vật.cản.lớn tịa nhà, nhiễu xạ gặp.các vật có góc.cạnh chắn, hoặc.tán xạ khi.gặp phải cối Dọc mơi.trường truyền sóng gặp vấn đề.như vậy, sóng lan truyền mô.tả tượng suy hao (path loss), bóng mờ (shadowing) đa.đường (mutipath) Các hiện.tượng tn theo.những ngun tắc.vật lý khác mà khi.mơ hình hóa cần phải quan tâm Các kênh vơ tuyến kênh truyền mang tính.ngẫu nhiên, thay đổi.từ đường truyền thẳng đến.các đường bị che chắn.nghiêm trọng đối với.các vị trí.khác Trong khơng gian, kênh có.các đặc trưng khác nhau.tại khác.vị trí.khác 1.2.3 Giới thiệu kênh fading Rayleigh, Rician 1.1.1.1 Kênh truyền Rayleigh Khi mơi trường có nhiều thành phần tán xạ, nhiễu xạ, phản xạ bầu khí vật chắn, ta có.thể dùng mơ hình Rayleigh Với hai biến Gauss ngẫu nhiên có trung bình.bằng khơng variance.là phân.bố.hàm mũ Nếu Z = có phân bố.Rayleigh đều.là biến ngẫu nhiên Gauss.với trung bình khơng.và.phương sai.là , ta có: Có phân.bố Rayleigh Trong cơng suất trung bình.của tín hiệu nhận Và có.phân bố hàm mũ 1.1.1.2 có Kênh truyền Rician Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 6/45 Rician fading kết.quả kết hợp tượng đa đường đường truyền trực tiếp LOS (Light of Sight) Tín hiệu LOS tạo thêm.một thành phần biết trước tín.hiệu đa đường Hàm phân bố xác suất Rician.như sau: Trong cơng suất trung bình của.thành phần khơng chứa đường trực tiếp LOS (Light of Sight) công suất.của.thành phần đường.trực tiếp hàm Bessel.bậc không Công suất trung bình nhận kênh Rician fading là: Hàm phân bố xác.suất Rician có đặc.điểm phụ thuộc vào tỉ số lượng thành phần trực tiếp.với nặng lượng.thành phần tán xạ K Thay Ta viết lại phân bố.Rician theo K : Khi K=0 khơng có đường.truyền trực tiếp phân bố Rician trở thành phân bố Rayleigh Với giá trị K= phân bố Rician trở.thành phân bố Gauss Thành phần LOS phân bố Rician cung cấp thành.phần tín hiệu tĩnh giúp làm giảm.hiệu ứng fading 1.3 Thông tin, chất định lượng thông tin 1.1.1 Thông tin, chất thông tin Ngày đời.sống hàng ngày, đâu ta nghe.người ta nói tới.thơng tin: thơng tin nguồn lực.của phát triển, sống trong.thời đại thông tin, công.nghiệp thông tin Thông tin khái niệm khoa.học khái niệm.trung tâm xã hội thời đại ngày Mọi quan hệ.hoạt động người dựa Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 7/45 hình thức trao đổi thơng tin.nào tri thức bắt nguồn thơng.tin điều diễn ra, người ta.đã biết, nói, làm Và điều ln xác định chất và.chất lượng mối quan hệ của.con người Vậy thơng.tin ? Có nhiều cách.hiệu thơng tin Thậm chí ngay.các từ điển khơng thể có định nghĩa thống Ví dụ từ điển Oxford.English Dictionary cho thơng tin “ điều mà người ta đánh giá.hoặc nói đến, tri thức, tin.tức ” theo từ điển khác đơn giản.đồng thông tin.với kiến thức: “thông tin điều.người ta biết” “thông tin sự.chuyển giao tri thức làm.tăng thêm hiểu biết.của người” Nguyên nhân.của khác trong.việc sử dụng thuật ngữ.này thông tin cầm nắm hay.sờ Người ta bắt gặp thơng.tin q trình hoạt động, thơng qua tác động.trừu tượng Theo nghĩa thông thường: thông tin tất việc, kiện, ý tưởng, phán đoán tăng thêm.sự hiểu biết người Thơng tin hình.thành q trình giao tiếp: người nhận thơng.tin.trực tiếp từ người khác thông qua phương tiện thông.tin.đại chúng, từ ngân hàng liệu, từ tất tượng quan sát.được môi trường xung quanh Trên quan điểm.triết học: thông tin phản ánh tự.nhiên.và xã hội (thế giới vật chất) ngôn.từ, ký hiệu, hình ảnh…hay nói rộng tất phương tiện tác động lên.giác quan người Trong cuộc.sống người, nhu cầu thông.tin là.một.nhu.cầu Nhu cầu khơng ngừng.tăng lên với tăng.các mối quan hệ xã hội Mỗi người sử dụng thơng.tin.lại tạo thơng tin Các thơng tin.đó lại truyền cho người khác trong.quá trình thảo luận, truyền đạt mệnh lênh, thư từ tài liệu, qua phương tiện truyền thông khác Thông.tin tổ chức tuân theo quan hệ logic.nhất định, trở thành phận tri thức, đòi hỏi phải.được khai thác nghiên cứu cách hệ thống 1.1.2 Định lượng thơng tin Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 8/45 Lượng đo tin tức: Nguồn A có m tín.hiệu đẳng xác suất, thơng tin đo nguồn A hình.thành dãy n Ký hiệu () Lượng tin chứa.trong bất kỳ: Lượng tin chứa trong.một dãy x gồm n ký hiệu: I(x) = n log m Đơn vị đo thông tin thường chọn số Khi m ký hiệu nguồn tin có.xác suất khác khơng độc lập thống kê với thì: Lượng tin riêng: Là lượng tin ban đầu xác định xác suất tiên nghiệm 1.1 Lý thuyết bảo mật lớp vật lý 1.1.3 Khái niệm, chức lớp vật lý 1.1.1.3 Khái niệm Lớp vật lý gọi là.tầng thiết bị, tầng vật thể hay đường.truyền vật lý lớp thấp nhất.trong kênh truyền vô tuyến Tầng chịu trách nhiệm.đáp ứng đòi hỏi.về dịch vụ tầng Tầng ám đến.phần cứng mạng truyền thông, đến hệ thống nối.dây cụ thể, đến liên kết.viễn thông điện từ Tầng xử lý.thiết kế điện, khống chế xung đột, chức.năng tầng.thấp Tầng vật lý hạ tầng.cơ sở mạng viễn thông, cung cấp phương.tiện truyền tín hiệu.thơ sơ dạng bit, hình dáng các.nút cắm điện, tần số để phát.sóng bao nhiêu, thuộc hạ.tầng tương tự 1.1.1.4 Chức tầng vật lý Thiết lập và.ngắt mạch liên kết.viễn thông phương.tiện truyền thông Tham gia vào tiến trình.trong tài ngun nhiều người.sử dụng lúc, chẳng hạn.phân giải tranh chấp.và khống chế luồng Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 9/45 Biến đổi thể dạng.của liệu số thiết người.dùng đồng với tín hiệu truyền qua.đường truyền thông Chuyển thông.tin (dưới dạng bit) hai thực.thể nối kết với đường truyền vật lý 1.1.4 Lý thuyết bảo mật lớp vật lý Bảo mật lớp vật lý.gần trở thành kỹ thuật mới.để bổ sung cải thiện đáng kể tính bảo.mật thơng tin liên lạc.của mạng khơng dây So với phương pháp.mã hóa, bảo mật lớp vật lý giải.pháp.bảo mật đầu tiên.tập trung vào khai thác thuộc tính lớp.vật lý kênh khơng dây, đa đường fading nhiễu, để bảo vệ việc.truyền tải thông tin bảo mật.chống nghe trộm Được viết nhà.nghiên cứu tiên phong, bảo mật lớp vật.lý.trong truyền thơng khơng.dây.cung cấp nhìn tổng quan hệ.thống khái.niệm bản, tiến gần đây, vấn.đề mở việc cung cấp thông tin liên lạc.an ninh lớp vật lý Nó giới thiệu các.khái niệm quan trọng, vấn đề thiết kế, giải pháp bảo mật lớp vật lý truyền thông đơn.người dùng đa người dùng hệ thống, như.các mạng khơng dây quy mơ lớn Để q trình truyền tải thông tin bảo.mật, hệ thống truyền thông có thường áp.dụng kỹ thuật.mật.mã để ngăn chặn kẻ nghe trộm từ.việc.khai thác cách truyền tải.dữ liệu giữa.những người sử dụng hợp pháp Bằng cách xem xét mã hóa khóa đối xứng là.một ví dụ, liệu ban đầu (gọi plaintext) mã.hóa.đầu.tiên nút nguồn bằng.cách sử dụng.một thuật tốn mã hóa.cùng với khóa.bí mật mà chia.sẻ với trạm.đích Sau đó, rõ.được mã hóa (cịn gọi ciphertext) truyền.tới điểm đến mà giải mã mã nhận.được nó.với khóa bí mật trước.khi chia sẻ Bằng cách này, kẻ nghe.trộm nghe truyền tải.bản mã, việc giải mã từ kẻ nghe.trộm khó.khăn khơng có.khóa bí mật Tuy nhiên việc giải mã cơng brute-force với giả định kẻ nghe trộm sử.dụng sức mạnh tính tốn vơ hạn thời gian Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 10/45 Để ngăn chặn điều đó, an ninh lớp vật lý lên như.một mơ hình thay để bảo vệ thông.tin liên lạc không dây với công.nghe trộm, bao gồm công brute-force Bảo mật lớp vật lý tiên phong Wyner, chứng minh việc truyền liệu hồn tồn an.tồn đạt cơng suất kênh liên kết (từ nguồn tới đích) cao so với kênh nghe trộm.điện thoại (từ nguồn tới kẻ nghe trộm) Thông tin được.thể dạng thức định.được gọi tin Dạng thể văn.bản, nhạc, hình vẽ, đoạn thoại Một tin chứa.đựng lượng thơng.tin cụ thể, có nguồn đích.xác định.cần được.chuyển cách xác, đích kịp thời Trong thời buổi.hiện nay.thơng tin giữ.vai trị quan trọng và.từ thơng tin tạo nguồn thu nhập lớn ai.cũng muốn nắm giữ thông tin quan trọng đặc biệt là.những thông tin liên quan đến lĩnh vực tài chính, quốc phịng ngày có nhiều kẻ xấu muốn lấy cắp thơng.tin với nhiều mục đích khác (kinh tế, trị …) Do đó, việc bảo mật thơng tin là.vơ quan trọng Hiện nay, nhà nghiên cứu giới gần.đây tập trung nghiên cứu vấn đề đảm bảo.an tồn thơng tin lớp vật lý theo.ba hướng chính: nghiên cứu bảo.mật thơng.tin dựa khóa bảo mật.ở lớp vật lý, hai nghiên cứu bảo mật thơng.tin khơng cần khóa bảo mật thơng qua lớp vật lý, ba nghiên cứu.các phương pháp đánh giá khả đảm bảo an tồn thơng tin lớp vật lý 1.1.5 Bảo mật thơng tin dựa khóa bảo mật Bảo mật thơng tin dựa.vào khóa chủ yếu tập trung vào việc tìm ra.khóa bảo mật dựa đặc tính.của mơi trường truyền Hướng hồn tồn khả.thi phức tạp mơi trường.truyền quảng bá khơng dây Cho đến nay, hầu hết cơng trình trước.đây bảo mật lớp PHY cho kênh hợp pháp.tương tự kênh bất hợp pháp Tuy nhiên trong.nhiều tình thực tế, giả định khơng còn.đúng chuyển.của thiết bị di động tạo kênh.fading khác Chính khác cho phép Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 33/45 Theo lý thuyết nêu chương kênh truyền Rician với K = trở thành kênh truyền Rayleigh mục đưa kết để kiểm chứng tính đắn lý thuyết nêu phần trước Hình 3-3: Pcs hai kênh Rayleigh/Rayleigh Hình 3-4: Pout hai kênh Rayleigh/Rayleigh hai kênh Rayleigh/Rician K=0 hai kênh Rayleigh/Rician K=0 Như hình 3-3 3-4 ta cho K= kết mơ Pout hai kênh Rayleigh/Rayleigh.và hai kênh Rayleigh/Rician Nên ta thấy kết là.phù hợp với lý thuyết 1.1.17 So sánh kênh truyền sử dụng nhiễu giả kênh truyền không sử dụng nhiễu giả • Trường hợp thứ Kênh truyền khơng có nhiễu giả.máy phát.sử dụng ăng-ten với công suất phát kênh truyền có nhiễu giả sử dụng máy phát hai.ăng-ten với công suất phát công suất.cho ăng-ten trường hợp /2 Với = • So sánh kết Như hình vẽ ta nhận kênh.sử dụng nhiễu giả tốt kênh không sử.dụng.nhiễu giả.trong với công suất phát từ đến 16dB, xấu trường hợp cơng suất.lớn 16dB Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 34/45 Hình 3-6: Kết so sánh Pcs trường hợp công suất phát = Hình 3-5: Kết so sánh Pout trường hợp cơng suất phát = • So sánh kết Pout Hình 3-6 cho thấy xác suất dừng bảo mật kênh khơng có nhiễu giả thấp so với kênh có.sử dụng nhiễu giả Từ hai hình 3-5 3-6 thấy kênh.truyền khơng có nhiễu giả tốt kênh.truyền có nhiễu giả xác suất.tồn.tại dung lương bảo mật xác suất dừng bảo mật hệ thống.Pout, với giả thiết cho trường hợp Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vơ tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 35/45 • Trường hợp thứ hai Kênh truyền khơng.có nhiễu giả máy phát sử.dụng ăng-ten với công suất phát kênh truyền.có nhiễu giả sử.dụng máy phát hai ăng-ten với cơng suất phát công suất cho ăng-ten trường.hợp • So sánh kết Hình 3-7: Kết so sánh trường hợp cơng suất phát = Từ hình 3-7 ta thấy rằng.khi tăng cơng suất phát kênh.truyền sử dụng nhiễu giả lên chia đều.cho hai ăng-ten.là xác suất tồn dung lượng bảo mật hệ thống kênh truyền sử dụng nhiễu.giả tốt so với kênh truyền không sử dụng nhiễu giả Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 36/45 • So sánh kết Pout Hình 3-8: Kết so sánh Pout trường hợp cơng suất phát = Từ hình 3-8 thấy xác suất.dừng bảo mật hệ thống kênh truyền sử dụng nhiễu.giả giảm xuống thấp kênh truyền khơng sử dụng.nhiễu giả hay nói cách khác kênh truyền sử dụng nhiễu giả.tốt Từ kết hình 3-5 đến 3-8 kết luận với công suất.phát máy phát không sử dụng.nhiễu giả nhau, công suất phát máy phát sử dụng nhiễu giả kênh.truyền khơng có.nhiễu.giả tốt hơn, công suất phát kênh truyền có.nhiễu giả kênh truyền có sử dụng nhiễu giả tốt Điều cho thấy để kênh truyền thơng tin bảo mật tốt phải bù lại đại lượng đó, trường.hợp đại lượng cơng suất phát Khi công suất phát kênh truyền sử dụng nhiễu giả tăng dung lượng bảo mật kênh truyền tăng, thơng tin q trình truyền tin kênh truyền bảo.mật tốt Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 37/45 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 1.5 Kết luận Sau hồn.thành đề tài, tơi hiểu nội dung, kiến thức.liên quan tới bảo mật lớp vật lý Thu nhặt nhiều phương pháp tính tốn, cách thức phân tích, mơ phương trình và.đưa kết luận, so sánh Để đưa phép so sánh kết luận, kiểm định hiệu bảo mật thông qua xác suất tồn dung lượng bảo mật xác suất dừng.hệ thống hệ thông MISO, với việc sử dụng máy phát.có.hai ăng-ten bao gồm phát tín hiệu phát nhiễu nhân tạo đơn ăng-ten thu, song song có thiết bị nghe.trộm.chỉ sử dụng đơn ăng-ten thu Kết thu gần xác phân tích mô 1.6 Hướng phát triển Tuỳ theo kiểu mô hình mà.ta phát triển theo kiểu mơ.hình đó, máy phát sử dụng đơn ăng-ten, đa ăng-ten (n ăng-ten) sử dụng chế chọn lọc ăng-ten (n ăng-ten) để phát tín hiệu N-n ăng-ten để phát nhiễu… Ngồi với mơ hình có.thể khảo xác với nhiều kênh truyền fading khác theo hướng ngược lại Rician/Rayleigh.hoặc Rayleigh/Hoyt hay Hoyt/Rician… Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 38/45 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Trần Đức.Dũng, Hà Đắc.Bình, “Phân tích hiệu.năng bảo mật thông tin lớp vật lý với chế lựa chọn.ăng-ten phát qua kênh truyền pha-đinh khác Rayleigh/Rician” [2] Hà Đắc Bình, Vũ Trọng Tân, Trần Đức Dũng, “Nghiên cứu khả bảo mật thông tin lớp vật lý trong.thơng tin vơ tuyến” Tạp chí khoa học giao thông vận tải số 10, 2/2014 [3] Nguyễn Bảo Thái, “Nghiên cứu và.đánh giá ảnh hưởng kênh truyền hồi tiếp không lý tưởng lên chất lượng.của hệ thống điều chế thích ứng” Tiếng Anh [4] A A Hassan, W E .Stark, J E Hershey, and S Chennakeshu, “Key distribution for mobile radio systems,” in Proc Japan-Canada Int Workshop on Multimedia Wireless Communicat- ions and Computing, Victoria, BC, Canada, 1996 [5] A Wyner “The wire-tap channel,” Bell Syst Tech J., vol 54, no 8, pp 1355-1387, 1975 [6] C Ye, A Reznik and Y Shah, “Extracting secrecy from jointly Gaussian random variables,” Proc Int Symp Inf Theory, pp 2593–2597, July 2006 [7] H Koorapaty, A Hassan, and S Chennakeshu, “Secure information transmission for mobile radio,” IEEE Commun Lett., vol 4, no 2, pp.52-55, 2000 Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 39/45 PHỤ LỤC Po[K_,l1_,gtb_,M_,m_,ndB_,Rs_,hw_]:=.Module [{n,a,L,b,q,v,l,k,result}, result=0; L=(n gtb)/(2M); n= ; a= ((K+1)E-K)/l1; b= (K+1)/l1; result= (2 m)/(NIntegrate [abs[hw]Rs x,{x,-∞,+∞}] n) NIntegrate [ ,{x,1,+∞}] ; ndB 10 10 Rs gt b gt b Return [result]; ]; (*kq= Table[{Po[3,1,1,1,1,y]},{y,-10,300}*) Plot [Po[3,1,1,1,1,1,1,y],{y,-10,30}] result1= (- ); Return [result1]; result2= (- ); Return [result2]; result3= (- ); Return [result3]; result4= (- ); Return [result4]; result = result1+result2-result3-result4; Return [result]; ]; (*kq= Table[{Pcs[3,1,1,1,1,y]},{y,-500,300}*) Plot [Pcs[3,1,1,1,1,1,y],{y,-10,30}] result=-; Return [result]; ]; (*kq= Table[{Pcs[3,1,1,1,1,y]},{y,-10,30}*) Plot [Pcs[3,1,1,1,1,y],{y,-10,30}] figure(2) plot(p_s, Pout_simulation1,'kd-','LineWidth',1); hold on; Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 40/45 plot(p_s, Pout_simulation2,'gs-','LineWidth',1); hold on; grid.on; hold on; xlabel('Congsuat (dB)'), ylabel('Pout'); title('Rayleigh/Rician'); legend('TH khong.nhieu gia','TH co nhieu gia','Location','north'); figure(1) plot (p_s, P_simulation,'r-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, though_analytical,'ro','LineWidth',1) hold on; plot(p_s, P_simulation1, 'k-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, though_analytical1,'kd','LineWidth',1) hold on; plot(p_s, P_simulation2,'g-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, though_analytical2,'gs','LineWidth',1) hold on; grid on; title('Rayleigh/Rician'); xlabel('Congsuat (dB)'),ylabel('Pcs'); legend('K=1-DN','K=1-KDN','K=4-DN','K=4-KDN','K=7-DN','K=17KDN','Location','West'); figure(2) plot(p_s, Pout_simulation,'r-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, P_out,'ro','LineWidth',1) hold on; plot(p_s, Pout_simulati.on1,'k-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, P_out1,'kd','LineWidth',1) hold on; plot(p_s, Pout_simulation2,'g-','LineWidth',1); hold on; plot(p_s, P_out.2,'gs','LineWidth',1) hold on; grid on; hold on; xlabel('Congsuat (dB)'),ylabel('Pout'); title ('Rayleigh/Rician'); Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 41/45 legend('K=1-DN','K=1-KDN','K=4-DN','K=4-KDN','K=7-DN','K=17KDN','Location','West'); figure(1) plot(Ps, P_simulation1,'b:','LineWidth',2.5,'MarkerSize',7); hold on; plot(Ps, though_analytical1,'bs','LineWidth',2.5) hold on; grid on; title('Rayleigh/Recian'); xlabel('Cong suat (dB)'),ylabel('Pcs'); legend('Ray/Rician','Ray/Ray','Proximate','Location','South'); figure(2) plot(Ps, Pout_simulation,'b:','LineWidth',2.5,'MarkerSize',7); hold on; plot(Ps, P_out,'bs','LineWidth',2.5) hold on; grid on; hold on; xlabel('Cong suat (dB)'),ylabel('Pout'); title('Rayleigh/Recian'); legend('Ray/Rician','Ray/Ray','Simulation','Proximate','Location','South'); P_out2(p)=1-(1-exp((-1)./(k2.*z.*lamda_r))).*((2.*sqrt((z.*N_0)./ (k2.*Ps_10.*lamda_h.*lamda_g))).*besselk(1,2.*sqrt((z.*N_0)./ (k2.*Ps_10.*lamda_h.*lamda_g)))); P_out3(p)=1-(1-exp((-1)./(k3.*z.*lamda_r))).*((2.*sqrt((z.*N_0)./ (k3.*Ps_10.*lamda_h.*lamda_g))).*besselk(1,2.*sqrt((z.*N_0)./ (k3.*Ps_10.*lamda_h.*lamda_g)))); though_analytical2(p)= (1-P_out2(p)).*R.*(1-alpha2)./2;% thong luong though_analytical3(p)= (1-P_out3(p)).*R.*(1-alpha3)./2;% thong luong end figure(1) hold on; plot(p_s, P_simulation2,'gs-','LineWidth',1.5); hold on; plot(p_s, P_simulation3,'bx-','LineWidth',1.5); hold on; grid on; Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 42/45 title('Rayleigh/Rician'); xlabel('Congsuat (dB)'),ylabel('Pout'); legend('TH co nhieu gia','TH khong co nhieu gia','Location','West'); Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ... Kênh truyền hợp pháp: Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 20/45 Phân tích hiệu bảo mật thơng tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang... bảo mật thơng tin Phân tích hiệu bảo mật thông tin lớp vật lý thông tin vô tuyến ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Trang 14/45 Từ dung lượng bảo. mật hệ thống, người ta đưa thông số khác không dung lượng bảo mật. .. cận tạo khóa bảo mật sử dụng lớp ứng.dụng tạo khóa .bảo mật sử dụng trực tiếp ở. lớp vật lý 1.1.6 Bảo mật thông tin không dựa vào khóa bảo mật Bên cạnh bảo mật thơng tin khóa .bảo mật, nhà nghiên

Ngày đăng: 08/03/2019, 22:25

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • CHƯƠNG 1. LÝ THUYẾT VỀ BẢO MẬT LỚP VẬT LÝ.

    • 1.1 Tổng quan về bảo mật lớp vật lý

    • 1.2 Kênh truyền, đặc tính kênh, giới thiệu kênh fading Rayleigh, Rician

      • 1.2.1 Khái niệm kênh truyền

      • 1.2.2 Đặc tính kênh truyền

      • 1.2.3 Giới thiệu kênh fading Rayleigh, Rician

        • 1.1.1.1 Kênh truyền Rayleigh

        • 1.1.1.2 Kênh truyền Rician

        • 1.3 Thông tin, bản chất và định lượng thông tin

          • 1.1.1 Thông tin, bản chất thông tin

          • 1.1.2 Định lượng thông tin

          • 1.1 Lý thuyết về bảo mật lớp vật lý

            • 1.1.3 Khái niệm, chức năng của lớp vật lý

              • 1.1.1.3 Khái niệm.

              • 1.1.1.4 Chức năng của tầng vật lý

              • 1.1.4 Lý thuyết về bảo mật lớp vật lý

              • 1.1.5 Bảo mật thông tin dựa trên khóa bảo mật

              • 1.1.6 Bảo mật thông tin không dựa vào khóa bảo mật.

              • 1.1.7 Các phương pháp đánh giá khả năng đảm bảo an toàn thông tin.

                • 1.1.1.5 Dung lượng bảo.mật thông tin.

                • 1.1.1.6 Xác xuất khác không của dung lượng bảo mật thông tin

                • 1.1.1.7 Xác suất dừng bảo mật thông tin của hệ thống

                • CHƯƠNG 2. MÔ HÌNH HỆ THỐNG VÀ PHÂN TÍCH HIỆU NĂNG BẢO MẬT

                  • 2.1 Mô hình hệ thống

                  • 2.2 Tính hàm CDF và PDF

                    • 2.2.1 Đối với trường hợp kênh truyền đồng nhất Rayleigh/Rayleigh

                    • 1.1.8 Đối với trường hợp kênh truyền.không đồng nhất Rayleigh/Rician

                    • 1.2 Phân tích hiệu năng bảo mật

                      • 1.1.9 Đối với trường hợp kênh truyền đồng nhất Rayleigh/Rayleigh

                        • 1.1.1.8 Dung lượng bảo mật

                        • 1.1.1.9 Xác suất dừng bảo mật của hệ thống

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan