Kết quả đạt được trong chương này bao gồm:
- Phỏt biểu một cỏch tổng quan và cụ đọng về bài toỏn bảo mật thụng tin tầng vật lý trờn cơ sở của lý thuyết thụng tin từ ý tưởng đầu tiờn đến những nội dung, kết quả gần đõy. Qua đú đó chỉ ra thỏch thức khoa học trong lĩnh vực này là tỡm ra được giỏ trị tốc độ truyền tin mật Rs(bits/symbol) tốt nhất. Đõy
là lớp cỏc bài toỏn tối ưu khụng lồi nờn chưa cú phương phỏp giải toàn cục, cỏc kết quả khoa học đó được cụng bố là cỏc phương phỏp giải tỡm nghiệm cận tối ưu.
- Phõn tớch khả năng ứng dụng của bài toỏn bảo mật tầng vật lý dựa trờn kỹ thuật truyền bỳp súng, đặc biệt khi việc triển khai phổ biến cụng nghệ truyền thụng 5G và IoT đang đến rất gần.
- Nghiờn cứu, phõn tớch cỏc thỏch thức giải cỏc bài toỏn quy hoạch khụng lồi để tỡm nghiệm cận tối ưu tốt hơn và thời gian tỡm ngắn hơn cho cỏc bài toỏn bảo mật tầng vật lý trong mạng vụ tuyến chuyển tiếp được nghiờn cứu phổ biến, dạng bài toỏn bảo mật cho mụ hỡnh hoạt động theo kỹ thuật DF và kỹ thuật AF. Đõy là cỏc bài toỏn được xõy dựng dựa trờn lý thuyết thụng tin và đó được nghiờn cứu rộng rói trong thời gian gần đõy.
- Nghiờn cứu tổng quan và cơ bản nhất về Quy hoạch DC và giải thuật DCA liờn quan đến việc ứng dụng vào trong cỏc thuật toỏn đề xuất được trỡnh bày ở cỏc chương tiếp theo.
Kết quả Chương 1 đó phỏt biểu lại một cỏch tổng quỏt và cụ đọng về bài toỏn bảo mật truyền tin tầng vật lý cho mạng truyền tin vụ tuyến sử dụng cỏc trạm chuyển tiếp. Cỏc bài toỏn này được xõy dựng dựa trờn lý thuyết thụng tin và đang được đề cập nghiờn cứu trong nhiều cụng trỡnh được cụng bố trong thời gian gần đõy [1], [3], [12], [18], [20]–[22], [30], [77]–[79]. Phần này cũng đó đặt ra một số thỏch thức khoa học cần giải quyết cho cỏc bài toỏn khú này, đú là cần tỡm phương phỏp giải để tỡm nghiệm tốt hơn cho một số bài toỏn bảo mật dạng quy hoạch khụng lồi, nghiệm của bài toỏn cú dạng phức là hệ số truyền bỳp súng của cỏc trạm chuyển tiếp (w) sao cho hiệu suất truyền tin mật (Rs) của hệ thống là cao nhất (tương ứng là giỏ trị hàm mục tiờu của cỏc bài toỏn tối ưu). Cỏc chương tiếp theo sẽ trỡnh bày cỏc thuật toỏn đề xuất mới để giải cỏc bài toỏn bảo mật này và phõn tớch tớnh ưu việt của thuật toỏn đề xuất so với cỏc phương phỏp giải đó cụng bố.
Mục tiờu của Luận ỏn là tỡm giỏ trị Rs tốt hơn cỏc phương phỏp đó cụng bố. Trong đú, giỏ trị Rs là số lượng bits tin bớ mật được truyền trờn một đơn vị truyền tin tầng vật lý (symbol), Luận ỏn khụng đi sõu phõn tớch cỏc đặc tớnh ăng ten hay phương phỏp điều chế cũng như phương phỏp lập mó và giải mó kờnh.
CHƯƠNG 2: NÂNG CAO HIỆU QUẢ TRUYỀN TIN MẬT TẦNG VẬT Lí CHO MẠNG CHUYỂN TIẾP Vễ TUYẾN SỬ DỤNG KỸ THUẬT DF.
2.1 Giới thiệu
Chương này sẽ nghiờn cứu và đề xuất 02 thuật toỏn mới trờn cơ sở sử dụng Quy hoạch DC và giải thuật DCA để giải 02 bài toỏn bảo mật truyền tin vụ tuyến sử dụng kỹ thuật DF trờn để nõng cao hiệu quả truyền tin mật. Cỏc thuật toỏn đề xuất cũng là cỏc phương phỏp tỡm nghiệm cận tối ưu nhưng chỳng cho kết quả nghiệm tốt hơn so với cỏc phương phỏp đó cụng bố.
Cụ thể, chương này sẽ đi vào 02 bài toỏn sau:
- Nõng cao hiệu quả truyền tin mật cho mạng chuyển tiếp vụ tuyến theo kỹ thuật DF cú sự xuất hiện của một trạm nghe lộn DF1E.
- Nõng cao hiệu quả truyền tin mật cho hệ mạng chuyển tiếp vụ tuyến theo kỹ thuật DF cú sự xuất hiện của nhiều trạm nghe lộn DFME.
Cỏc nghiờn cứu trong Luận ỏn cú giả thiết được xem xột trờn kờnh truyền tạp Gauss trắng cộng tớnh, rời rạc khụng nhớ (AWGN – Additive White Gaussian Noise) và cỏc giới hạn như trong phần 1.3.1. Cỏc kết quả khoa học của chương này đó được bỏo cỏo tại hội nghị quốc tế ACIIDS và xuất bản trong ấn phẩm LNCS của Springer vào năm 2016 [T.9] và năm 2019 [T.4].
Tuỳ theo mụ hỡnh truyền tin cú một trạm nghe lộn hay nhiều trạm nghe lộn và theo lý thuyết thụng tin sẽ dẫn bài toỏn đến cỏc dạng bài toỏn tối ưu khỏc nhau. Với mụ hỡnh cú nhiều trạm nghe lộn, thường dẫn đến những bài toỏn cú hàm mục tiờu là hiệu suất truyền tin mật và thường cú ràng buộc về cụng suất truyền của cỏc trạm phỏt là phức tạp nờn bài toỏn sẽ khú giải hơn so với bài toỏn của mụ hỡnh cú một trạm nghe lộn.