Secrecy evaluation in physical layer secure systems from uItra-wide band channel measurements

Abstract

Η ταχεία επέκταση των τεχνολογιών ασύρματης επικοινωνίας έχει εισάγει νέες προκλήσεις στην εξασφάλιση της μετάδοσης δεδομένων από υποκλοπές και μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση. Η παρούσα διατριβή διερευνά τις δυνατότητες της ασφάλειας φυσικού επιπέδου ως συμπληρωματική προσέγγιση παραδοσιακών κρυπτογραφικών μεθόδων, αξιοποιώντας τα μοναδικά χαρακτηριστικά των ασύρματων καναλιών για την ενίσχυση της εμπιστευτικότητας των επικοινωνιών. Συνδυάζοντας πραγματικές μετρήσεις καναλιών Υπερ-Ευρείας Ζώνης με θεωρητική μοντελοποίηση, η μελέτη αξιολογεί επιτεύξιμες μητρικές μυστικότητας, συμπεριλαμβανομένων του Secrecy Capacity και του Secrecy Rate, υπό διάφορα σενάρια εσωτερικής και εξωτερικής διάδοσης. Χρησιμοποιώντας τους πομποδέκτες P442 Υπερ-Ευρείας Ζώνης της Humatics και προηγμένες τεχνικές μετα-επεξεργασίας, η παρούσα εργασία ποσοτικοποιεί τον αντίκτυπο των περιβαλλοντικών παραγόντων, των παρεμβολών και της πολυδιαδρομικής μετάδοσης στην ασφαλή επικοινωνία. Τα ευρήματα καταδεικνύουν την αποτελεσματικότητα των συστημάτων Υπερ-Ευρείας Ζώνης για την επίτευξη ισχυρής ασφάλειας στο φυσικό επίπεδο, ιδίως σε σενάρια όπου η υψηλή ανάλυση και το ευρύ εύρος ζώνης μετριάζουν τους κινδύνους υποκλοπής. Η εργασία αυτή όχι μόνο γεφυρώνει το χάσμα μεταξύ θεωρίας και της πρακτικής εφαρμογής, αλλά παρέχει επίσης πολύτιμες πληροφορίες για τη βελτιστοποίηση ασφαλών συστημάτων ασύρματης επικοινωνίας, ανοίγοντας το δρόμο για μελλοντικές εξελίξεις στις μεθοδολογίες ασφάλειας στη φυσικό επίπεδο.