Abstrakt samarbete mellan trådlösa noder har nyligen föreslagits för att förbättra den fysiska lager (PHY) säkerhet för trådlös överföring i närvaro av flera tjuvlyssnare. Medan befintlig PHY säkerhet litteratur svarade på frågan "vad är länk-nivå sekretessgrad vinner på samarbete?", försöker detta dokument att besvara frågan om hur man kan uppnå dessa vinster i ett praktiskt decentraliserat trådlöst nätverk och i närvaro av en kostnad för informationsutbyte?". För detta ändamål modellerar vi PHY säkerhetssamarbetsproblem som ett koalitionsspel med icke överförbar nytta och föreslår en distribuerad algoritm för koalitionsbildning. Genom den föreslagna algoritmen kan de trådlösa användarna samarbeta och självorganisera till separata oberoende koalitioner, samtidigt som deras sekretessgrad maximeras med hänsyn till säkerhetskostnaderna under informationsutbyte. Vi analyserar de resulterande koalitionsstrukturerna för både avkoda-och-framåt och förstärka-och-framåt samarbete och studera hur användarna kan anpassa nätverket topologi till miljöförändringar såsom mobilitet. Genom simuleringar bedömer vi den föreslagna algoritmens prestanda och visar att den genomsnittliga sekretessgraden per användare ökar med upp till 25,3 % och 24,4 % (för ett nätverk med 45 användare) i förhållande till icke-kooperativa och förstärkta och framåtvända fall. Nyckelord fysisk lagersäkerhet · koalitionsspel · spelteori · säker kommunikation Med den senaste utvecklingen av ad hoc och decentraliserade nätverk, högre lager säkerhetstekniker såsom kryptering har blivit svårt att genomföra. Detta ledde till en ökad uppmärksamhet på att studera förmågan hos det fysiska skiktet (PHY) att ge säker trådlös kommunikation. Huvudidén är att utnyttja den trådlösa kanalen PHY egenskaper som blekning eller buller för att förbättra tillförlitligheten av trådlös överföring. Denna tillförlitlighet kvantifieras av graden av hemlig information som skickas från en trådlös nod till dess destination i närvaro av tjuvlyssnare, dvs. den så kallade sekretessgraden. Den största möjliga sekretessgraden kallas sekretesskapacitet. Studien av denna säkerhetsaspekt inleddes med Wyners banbrytande arbete över tråd-tap-kanalen [1] och följdes upp i [2, 3] för den skalar Gaussiska tråd-tap-kanalen respektive sändningskanalen. Nyligen har intresset för att genomföra dessa studier ökat för de trådlösa kanalerna och fleranvändarkanalerna [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10]. Till exempel, i [4] och [5], författarna studerar sekretess kapacitet regionen för både Gaussian och den bleknande sändningskanaler och föreslår optimal makt tilldelningsstrategier. I [6], sekretessnivån i flera kanaler från ett länk-nivå perspektiv
I REF föreslog författarna en distribuerad algoritm som ökar den uppnåeliga sekretessgraden i trådlösa nätverk med kooperativa trådlösa noder.
Distributed Coalition Formation Games for Secure Wireless Transmission
{'venue': 'ArXiv', 'journal': 'ArXiv', 'mag_field_of_study': ['Mathematics', 'Computer Science']}