ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG BẢO MẬT CỦA MẠNG CHUYỂN TIẾP KHÔNG DÂY
3.1.1Phương pháp đánh giá theo từng thiết bị nghe trộm
Phương pháp này sử dụng cách tính trong bài báo [24]. Hàm mật độ xác suất (PDF) và hàm phân phối tích lũy (CDF) của được tính như sau:
(3.5) (3.6)
3.1.1.1 Dung lượng bảo mật
Dung lượng của kênh truyền hợp pháp:
(3.7) Dung lượng của kênh truyền nghe trộm (bất hợp pháp):
(3.8) Dung lượng bảo mật tức thời của từng chặng thứ được tính bởi công thức:
(3.9) Với là SNR bảo mật của chặng thứ đối với thiết bị nghe trộm thứ . Theo bài báo [22] CDF của được tính như sau:
(3.10) Trong đó, .
Gọi tương ứng là dung lượng bảo mật và SNR bảo mật của toàn bộ hệ thống tôi đang xét, dung lượng bảo mật của hệ thống được tính theo công thức sau:
(3.11) Theo bài báo [22], đối với mạng chuyển tiếp DF đa chặng dưới các ràng buộc bảo mật, hệ thống sẽ trong tình trạng dừng hoạt động nếu việc truyền dữ liệu trong bất kỳ chặng nào hoặc do các chuyển tiếp giải mã không thành công hoặc do bảo mật không hoàn toàn, nghĩa là hệ thống chuyển tiếp DF chỉ hoạt động khi dung lượng bảo mật toàn hệ thống tương đượng với dung lượng bảo mật của chặng yếu nhất tức là:
(3.12) Từ (3.9), (3.11), (3.12) suy ra:
Từ đó, CDF của được tính như sau:
(3.14) Thay (3.10) vào (3.14) ta được:
(3.15)
3.1.1.2 Xác suất khác không của dung lượng bảo mật
Như đã trình bày ở chương 1, xác suất khác không của dung lượng bảo mật là thông số để đánh giá xem hệ thống có sự tồn tại dung lượng bảo mật dương hay không. Đối với mô hình hệ thống đang xét, thông số này được tính theo công thức sau:
(3.16)
* Chứng minh:
Trong luận văn này, tôi giả sử kênh truyền hợp pháp và kênh truyền bất hợp pháp là độc lập với nhau. Do đó, xác suất khác không của dung lượng bảo mật của hệ thống được xét đến là bằng tích xác suất khác không của các hệ thống đa chặng DF với sự hiện diện của một thiết bị nghe trộm tương tự như bài báo [22]. Từ đó, của hệ thống được tính như sau:
(3.17) Từ công thức (3.15) và (3.17) ta suy ra công thức (3.16) tính xác suất khác không của dung lượng bảo mật.
Xác suất dừng bảo mật là xác suất dung lượng bảo mật nhỏ hơn tốc độ bảo mật ngưỡng cho trước. Đây là thước đo hiệu năng quan trọng mà những thiết bị thiết kế hệ thống cần phải biết trước. Xác suất dừng bảo mật được tính như sau: