Physical-Layer Security for Cooperative Relay Networks

این کتاب امنیت لایه فیزیکی را به عنوان یک الگوی امیدوارکننده برای دستیابی به محرمانه بودن نظری اطلاعات مورد نیاز برای شبکه‌های بی‌سیم ارائه می‌کند. این توضیح می‌دهد که چگونه شبکه‌های بی‌سیم به شدت در برابر حملات استراق سمع آسیب‌پذیر هستند و طیف وسیعی از تکنیک‌های امنیتی از جمله امنیت تئوری اطلاعات، امنیت به کمک نویز مصنوعی، شکل‌دهی پرتوهای امنیتی و رویکردهای امنیتی به کمک تنوع را مورد بحث قرار می‌دهد. همچنین یک نمای کلی از روش‌های رله مشترک برای شبکه‌های بی‌سیم مانند رله متعامد، رله غیرمتعامد، و انتخاب رله ارائه می‌دهد. فصل‌ها طرح‌های انتخاب رله را برای بهبود رازداری بی‌سیم در برابر استراق سمع در محیط‌های محو با زمان متغیر و رله مشترک بررسی می‌کنند. و انتخاب پارازیت برای امنیت لایه فیزیکی بی سیم، که در آن از یک رله برای کمک به انتقال از مبدا به مقصد استفاده می شود و یک مسدود کننده دوستانه برای انتقال صدای مصنوعی برای گیج کردن استراق سمع استفاده می شود. علاوه بر این، معاوضه امنیت-قابلیت اطمینان (SRT) از نظر ریاضی برای ارتباطات بی‌سیم مشخص می‌شود و دو طرح اصلی انتخاب رله، انتخاب تک رله و چند رله، برای بهبود SRT بی‌سیم ابداع شده‌اند. در انتخاب تک رله، تنها بهترین رله برای کمک به انتقال بی‌سیم انتخاب می‌شود، در حالی که انتخاب چند رله، چندین رله را برای ارسال همزمان انتقال منبع به مقصد فراخوانی می‌کند. امنیت لایه فیزیکی برای شبکه‌های رله تعاونی برای این منظور طراحی شده است. محققان و متخصصانی که با امنیت شبکه یا بی سیم کار می کنند. دانش‌آموزان سطح پیشرفته علاقه‌مند به شبکه‌ها، بی‌سیم یا حریم خصوصی نیز این کتاب را منبع مفیدی خواهند یافت.

This book presents physical-layer security as a promising paradigm for achieving the information-theoretic secrecy required for wireless networks. It explains how wireless networks are extremely vulnerable to eavesdropping attacks and discusses a range of security techniques including information-theoretic security, artificial noise aided security, security-oriented beamforming, and diversity assisted security approaches. It also provides an overview of the cooperative relaying methods for wireless networks such as orthogonal relaying, non-orthogonal relaying, and relay selection.Chapters explore the relay-selection designs for improving wireless secrecy against eavesdropping in time-varying fading environments and a joint relay and jammer selection for wireless physical-layer security, where a relay is used to assist the transmission from the source to destination and a friendly jammer is employed to transmit an artificial noise for confusing the eavesdropper. Additionally, the security-reliability tradeoff (SRT) is mathematically characterized for wireless communications and two main relay-selection schemes, the single-relay and multi-relay selection, are devised for the wireless SRT improvement. In the single-relay selection, only the single best relay is chosen for assisting the wireless transmission, while the multi-relay selection invokes multiple relays for simultaneously forwarding the source transmission to the destination.Physical-Layer Security for Cooperative Relay Networks is designed for researchers and professionals working with networking or wireless security. Advanced-level students interested in networks, wireless, or privacy will also find this book a useful resource.