شماره ركورد
23909
شماره راهنما
ELE2 465
عنوان
امنيت لايه فيزيكي با ايجاد نويز مصنوعي در شبكه هاي رله (تقويت-ارسال )دو طرفه
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق - مخابرات سيستم
دانشكده
فني و مهندسي
تاريخ دفاع
1403/06/28
صفحه شمار
84 ص.
استاد راهنما
دكتر محمدفرزان صباحي
استاد مشاور
دكتر امير رضا فروزان
كليدواژه فارسي
امنيت لايه فيزيكي , نويز مصنوعي , رله دوطرفه تقويت و ارسال , مجموع نرخ محرمانگي قابل حصول
چكيده فارسي
ارتباطات بيسيم يكي از ابزارهاي مهم براي برقراري ارتباط همه افراد از هر نقطه از جهان در هر زمان است. اگرچه رواج فناوري هاي بي سيم مزاياي زيادي به همراه دارد، اما واقعيت غير قابل چشم پوشي اين است كه كاربران به دليل ماهيت پخش سيگنال هاي بي سيم، بيشتر در معرض حملات دشمنان هستند. با توجه به آن، امنيت ارتباطات بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. روش سنتي براي تقويت امنيت ارتباطات، استفاده از تكنيك هاي رمزگذاري براي محافظت از داده هاي كاربر در لايه هاي بالايي پشته ارتباطي است. حتي اگر تلاشهاي فعلي راهحلهايي را از ديدگاههاي خاصي ارائه ميدهند، اين روشها به دليل وظايف محاسباتي و پيچيدگي سيستم، نه سازگار هستند و نه به اندازه كافي انعطافپذير براي ارائه مكانيسم امنيتي مي باشند. با توسعه تكنيك هاي ارتباط بي سيم، امنيت لايه فيزيكي به يكي از موضوعات داغ تبديل شده است.در اين پايان نامه مسئله امنيت لايه فيزيكي با ايجاد نويز مصنوعي در شبكه رله تقويت و ارسال مورد مطالعه قرار مي گيرد. در شبكه رله دوطرفه مفروض در اين پاياننامه، دو كاربر قصد دارند پيامهاي محرمانهي خود را براي يكديگر ارسال كنند. فرض ميشود كه فاصله كاربرها از يكديگر بسيار زياد بوده و امكان مبادله مستقيم اطلاعات بين آنها وجود ندارد. بنابراين تبادل اطلاعات ميان كاربرها با كمك يك رله چند آنتنه كه در محدوده پوشش راديويي دو كاربر هدف قرار دارد انجام ميشود. به عبارت ديگر، سيگنالهاي ارسال شده توسط كاربرها صرفاً از طريق مسير رله به يكديگر منتقل ميشوند. در اين ميان، يك كاربر حضور دارد كه تلاش ميكند پيامهاي خصوصي مبادله شده بين دو كاربر هدف را به صورت غيرمجاز شنود كند.بنابرين براي تخريب كانال شنودگر رله همراه سيگنال خود نويز مصنوعي ارسال مي كند . نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه زماني كه رله همراه سيگنال خود نويز مصنوعي ارسال مي كند ميزان نرخ در يافتي شنودگر كاهش پيدا كرده كه در اينصورت مجموع نرخ قابل حصول افزايش مي يابد. همچنين طبق نتايج شبيه سازي مي توان به اين نتيجه رسيد كه علي رغم اينكه ما به اطلاعات كانال شنودگر دسترسي نداريم روش پيشنهاي مي تواند به عملكرد قابل قبولي دست پيدا كند به گونه اي كه با افزايش توان كل رله و همچنين افزايش تعداد آنتن هاي رله به عملكرد مشابه حالتي كه شنودگر در شبكه وجود ندارد دست خواهيم يافت. همچنين در ارزيابي احتمال قطع محرمانگي، چون نويز مصنوعي سهم بيشتري از توان كل رله را به خود اختصاص مي دهد، با افزايش توان رله ،به مرور احتمال قطع محرمانگي كاهش يافته و به صفر مي رسد.
كليدواژه لاتين
Physical layer security , artificial noise , two-way relay-assisted transmission , total achievable secrecy rate.
عنوان لاتين
Physical layer security using artificial noise in amplify-and-forward two-way relay networks
گروه آموزشي
مهندسي برق
چكيده لاتين
Wireless communication is one of the important tools for connecting people from any part of the world at any time. Although the prevalence of wireless technologies brings many advantages, the undeniable reality is that users are more exposed to attacks from adversaries due to the nature of wireless signal broadcasting. In light of this, the security of communications has received increased attention. The traditional method to enhance communication security involves using encryption techniques to protect user data at higher layers of the communication stack. Even though current efforts provide solutions from specific perspectives, these methods are neither consistent nor flexible enough to offer a robust security mechanism due to computational tasks and system complexity. With the development of wireless communication techniques, physical layer security has become a hot topic. This thesis addresses the issue of physical layer security by creating artificial noise in a relay-assisted network. In the assumed two-way relay network of this thesis, two users intend to send their confidential messages to each other. It is assumed that the distance between the users is very large, and direct information exchange between them is not possible. Therefore, the exchange of information between users is facilitated by a multi-antenna relay that is within the radio coverage range of both target users. In other words, the signals sent by the users are only transmitted to each other through the relay path. In this scenario, there is one user who attempts to eavesdrop on the private messages exchanged between the two target users without authorization. Hence, to disrupt the eavesdropperʹs channel, the relay sends artificial noise along with its signal. Simulation results show that when the relay sends artificial noise with its signal, the eavesdropperʹs received rate decreases, which in turn increases the total achievable rate. Additionally, according to simulation results, it can be concluded that despite not having access to the eavesdropperʹs channel information, the proposed method can achieve acceptable performance such that with an increase in the total power of the relay and the number of antennas at the relay, we can achieve performance similar to that when no eavesdropper exists in the network. Furthermore, in evaluating the probability of confidentiality breach, since artificial noise takes a larger share of the total power of the relay, as the relay power increases, the probability of confidentiality breach gradually decreases and approaches zero.
تعداد فصل ها
5
فهرست مطالب pdf
75662
نويسنده