有歪み復号転送を用いた非信頼中継ネットワーク物理層セキュリティに関する研究

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有限長ブロック符号を想定した非信頼中継ネットワークの物理層セキュリティ性能を調査した。従来の復号転送とは異なり、非信頼中継ネットワークは有歪み復号転送プロトコルを考慮している。有限長ブロック符号の特徴に基づき、非信頼中継ネットワークの物理層におけるセキュリティ性能は、信頼性と安全性の両方を考慮したreliable-and-secure確率（RSP）を用いて評価した。送信局と中継局の送信電力の寄与が釣り合う限り、非信頼中継ネットワークにおけるショートパケット通信では、一定の確率で信頼性と安全性を確保可能であることがわかった。また、信頼性と安全性を同時に保証することを目的として、２つの非信頼中継（潜在的な盗聴者）を持つダイヤモンド型ネットワークにおけるショートパケットの通信性能を調査した。有限長ブロック符号伝送の特性を考慮し、解析的なアプローチを用いて信頼性と安全性を評価した。送信局から中継局への伝送はソース・チャネル分離定理、中継局から宛先局への伝送はCEO（Chief Executive Officer）問題として解析し、RSP確率を求めた。協調妨害信号（Cooperative Jamming）や人工ノイズ（Artificial Noise）のサポートがなくても、送信局-中継局伝送と中継局-宛先局伝送の寄与がバランスしていれば、最適なRSPが達成されることが判明した。さらに、ダイヤモンド型非信頼中継ネットワークにおいて、協調妨害信号を新たに検討した。協調妨害信号は非信頼中継が機密情報を漏洩するのを防ぐために、宛先局から意図的に送信される。協調妨害信号のアシストより、優れた信頼性と安全性を達成することができることが判明した。