On the optimal design of secure network coding against wiretapping attack
On the optimal design of secure network coding against wiretapping attack
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抗窃听攻击的安全网络编码优化设计
DOI：
10.1016/j.comnet.2015.12.012
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发表时间：
2016-04
影响因子：
5.6
通讯作者：
Zhuang Yi
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang Xiangmao;Wang Jin;Wang Jianping;Lu Kejie;Zhuang Yi
本文研究了针对窃听攻击的弱安全线性网络编码（WSLNC）的优化设计。具体地说，给定一组窃听链路，我们研究了如何最大化一对源节点和目标节点之间多个单播流的弱安全传输速率，以及如何最小化所需的有限域的大小，在此基础上实现WSLNC。在我们的研究中，我们采用了一种集成了WSLNC设计和传输拓扑结构的新方法。我们首先提供了理论分析，并证明了寻找最优传输拓扑的问题是np困难的。然后，我们开发了有效的算法来寻找不同场景下的最优和次最优拓扑。利用传输拓扑设计WSLNC方案，并从理论上分析了传输拓扑与两个重要系统因素（1)有限域的大小和(2)随机线性网络编码弱安全的概率）之间的关系。基于这种关系，我们进一步改进了我们的算法来解决这两个系统因素，同时保持相同的maximalSTR。大量的仿真结果表明，所提出的启发式算法在各种场景下都能取得良好的性能。
In this paper, we study the optimal design ofweakly secure linear network coding (WSLNC)againstwiretapping attack. Specifically, given a set of wiretapped links, we investigate how to maximize theweakly securetransmission rate of multiple unicast streams between a pair of source and destination nodes, and how to minimize the size of the required finite field, over which the WSLNC can be implemented. In our study, we apply a novel approach that integrates the WSLNC design and the transmission topology construction. We first provide theoretical analysis and prove that the problem of finding the optimal transmission topology is NP-hard. We then develop efficient algorithms to find optimal and sub-optimal topologies in different scenarios. With the transmission topology, we design WSLNC schemes and theoretically analyze the relationships between the transmission topology and two important system factors: (1) the size of the finite field, and (2) the probability that a random linear network coding is weakly secure. Based on the relationships, we further improve our algorithms to address the two system factors, while keeping the same maximalSTR. Extensive simulation results show that the proposed heuristic algorithms can achieve good performance in various scenarios.
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DOI：
10.1145/633025.633040
发表时间：
2002-10
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
H. Tangmunarunkit;R. Govindan;S. Jamin;S. Shenker;W. Willinger
通讯作者：
H. Tangmunarunkit;R. Govindan;S. Jamin;S. Shenker;W. Willinger
DOI：
10.1109/infcom.2011.5935296
发表时间：
2011-04
期刊：
2011 Proceedings IEEE INFOCOM
影响因子：
--
作者：
Jin Wang;Jianping Wang;K. Lu;Y. Qian;Bin Xiao;Naijie Gu
通讯作者：
Jin Wang;Jianping Wang;K. Lu;Y. Qian;Bin Xiao;Naijie Gu
DOI：
10.1109/icon.2003.1266257
发表时间：
2003-09
期刊：
The 11th IEEE International Conference on Networks, 2003. ICON2003.
影响因子：
--
作者：
R. Hekmat;P. Mieghem
通讯作者：
R. Hekmat;P. Mieghem
DOI：
10.1109/isit.2004.1365180
发表时间：
2004-06
期刊：
International Symposium onInformation Theory, 2004. ISIT 2004. Proceedings.
影响因子：
--
作者：
T. Ho;B. Leong;R. Koetter;M. Médard;M. Effros;David R Karger
通讯作者：
T. Ho;B. Leong;R. Koetter;M. Médard;M. Effros;David R Karger
影响因子：
2.5
作者：
D. Lun;Niranjan Ratnakar;M. Médard;R. Koetter;David R Karger;T. Ho;E. Ahmed;Fang Zhao
通讯作者：
D. Lun;Niranjan Ratnakar;M. Médard;R. Koetter;David R Karger;T. Ho;E. Ahmed;Fang Zhao