Randomized convolutional and concatenated codes for the wiretap channel
Hat dinlemeli kanallar için rasgeleleştirilmiş kıvrımlı ve uç uça eklemelı kodlar
- Tez No: 444663
- Danışmanlar: PROF. DR. TOLGA METE DUMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Sayısal iletişim, Telekomünikasyon ağı, Digital communication, Telecommunication network
- Yıl: 2016
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Kablosuz ağlar dışa açık olan yapıları ile gizli dinleme gibi saldırılara maruz kalmaktadır. Dolayısı ile, güvenlik bu tip ağlarda üzerinde durulması gereken en zorlu işlerden biridir. Bu konuyu incelemek için, biz bilgi kuramsal yaklaşımları kullandık ve rasgeleleştirilmiş kodlama yöntemleri geliştirdik. Geliştirdiğimiz yöntemler Wyner'in yaklaşımlarına benzemektedir ve esas alıcıda mesajın doğru bir şekilde alınması koşulu ile gizli dinleyicinin kafasının karıştırılması esasına dayanmaktadır. İlk olarak kıvrımlı kodları rasgeleleştirilmiş kodlama şeması üzerine uyguladık. Kodun ikili karşılığının bu uygulamadaki kritik önemine değindik ve kıvrımlı kodun ikili karşılığını sistematik bir biçimde elde ettik. Toplanır beyaz Gauss gürültüsü (AWGN) kanalı ve ikili simetrik kanalı için standart ve standart altı çözücüler önerdik. Bu çözücülerin performans sınırlarını ise en büyük olabilirlik (ML) çözücülerinin kodlanmış sistemlerdeki mevcut alt ve üst sınırlarını genişleterek elde ettik. Ayrıca, listelemeli bir çözücü ile standart altı çözücülerin performansını iyileştirdik. Verdiğimiz bir çok örnek ile gösterdik ki rasgeleleştirilmiş kıvrımlı kodlar sonucu giderilen güvenlik açığı mevcut kodlama yöntemleriyle kıyas edilebilecek düzeydedir. Güvenlik açığını kapatmak yani sistem performansını daha ileriye taşımak için, uç uca eklenmiş kodlama yaklaşımını rasgeleleştirilmiş kodlama şeması üzerine uyguladık. Bu yaklaşımlar seri ve paralel uç uça eklenmiş kıvrımlı kodları ve kıvrımlı kodlu düşük yoğunluklu üretici matrisin seri olarak uç uça eklenmesini kapsamaktadır. Tüm bu çözümler için, düşük karmaşıklığa sahip yinelemeli çözücüler önerdik ve hat dinlemeli kanallardaki performanslarını güvenlik seviyeleri açısından değerlendirdik. Elde ettiğimiz nümerik sonuçlar göstermektedir ki rasgeleleştirilmiş ve seri olarak uç uça eklenmiş kıvrımlı kodlar en iyi performansı göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Wireless networks are vulnerable to various kinds of attacks such as eavesdropping because of their open nature. As a result, security is one of the most important challenges that needs to be addressed for such networks. To address this issue, we utilize information theoretic secrecy approach and develop randomized channel coding techniques akin to the approach proposed by Wyner as a general method for confusing the eavesdropper while making sure that the legitimate receiver is able to recover the transmitted message. We first study the application of convolutional codes to the randomized encoding scheme. We argue how dual of a code plays a major role in this construction and obtain dual of a convolutional code in a systematic manner. We propose optimal and sub-optimal decoders for additive white Gaussian noise (AWGN) and binary symmetric channels and obtain bounds on the decoder performance extending the existing lower and upper bounds on the error rates of coded systems with maximum likelihood (ML) decoding. Furthermore, we apply list decoding to improve the performance of the sub-optimal decoders. We demonstrate via several examples that security gaps achieved by the randomized convolutional codes compete favorably with some of the existing coding methods. In order to improve the security gap hence the system performance further, we develop concatenated coding approaches applied to the randomized encoding scheme as well. These include serial and parallel concatenated convolutional codes and serial concatenation of a low density generator matrix code with a convolutional code. For all of these solutions low-complexity iterative decoders are proposed and their performance in the wiretap channel is evaluated in terms of the security gap. Numerical examples show that for certain levels of confusion at the eavesdropper, randomized serially concatenated convolutional codes offer the best performance.
Benzer Tezler
- Sonbahar sera yetiştiriciliğine uygun hıyar çeşit seçimi
Selecting a cucumber variety suitable for glasshouse production in Autumn
MESUT OKTAY
- Bornova ekolojik koşullarında bazı haşhaş çeşitlerinin verim ve kaliteleri üzerinde araştırmalar
The Investigations on the yield and qualities of some popy vasied Bornova ecological conditions
HAMDİ AYGÜN
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
ZiraatEge ÜniversitesiTarla Bitkileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRÜ HAZIM EMİROĞLU
- Soyanın çeşitli gelişme dönemlerinde topraktan kaldırdığı besin maddeleri ve büyümesi ile verim arasındaki ilişkiler
Başlık çevirisi yok
MERAL GİRGİN
- Patateste farklı fizyolojik yaş dönemlerinin verim ve kalite özellikleri üzerine etkileri
Başlık çevirisi yok
F.SEVDA BİGALI
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
ZiraatEge ÜniversitesiBitki Islahı ve Genetik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN BİRKAN YILDIRIM
- Bornova koşullarında 23 melez mısır çeşidinde adaptasyon ve verimlilik araştırması
Başlık çevirisi yok
FERDAN ÇİFTÇİ