اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 38 |
| تعداد شمارهها | 1,408 |
| تعداد مقالات | 10,088 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,909,097 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,961,229 |
بهبود امنیت لایه فیزیکی در شبکه 5G مبتنی بر عملکرد مشارکتی گرهها | ||
| پدافند الکترونیکی و سایبری | ||
| مقاله 8، دوره 13، شماره 3 - شماره پیاپی 51، آبان 1404 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| امیر روستائی* 1؛ رضا اصفهانی2 | ||
| 1دانشجوی دکتری، دانشگاه جامع امام حسین (ع)، تهران، ایران | ||
| 2استادیار، دانشگاه امام حسین(ع) ، تهران ، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 31 تیر 1404، تاریخ بازنگری: 09 شهریور 1403، تاریخ پذیرش: 22 مهر 1404 | ||
| چکیده | ||
| با گسترش شبکههای بیسیم 5G و نیاز به تبادل اطلاعات حساس، تأمین امنیت به چالشی اساسی تبدیل شده است. روشهای رمزنگاری سنتی، با وجود پیچیدگی الگوریتمها، در برابر پیشرفتهای فناوری آسیبپذیر هستند و برای تبادل کلیدهای رمزنگاری به کانالهای ارتباطی امن نیاز دارند. این مقاله به بررسی راهکارهای امنیت لایه فیزیکی (PLS) میپردازد که با بهرهگیری از ویژگیهای ذاتی کانالهای مخابراتی بیسیم، امکان تبادل امن دادهها را فراهم میآورد. سیستم پیشنهادی در این مقاله یک سیستم ارتباطی بیسیم چندآنتنه است که کاربران از طریق گره رله و در حضور گره استراقسمع کننده به تبادل امن اطلاعات میپردازند. برای مقابله با شنود، راهکار تداخل مشارکتی در دو فاز مجزا ارائه میشود که با شکلدهی پرتوی تداخل ساختگی و شکلدهی پرتوی دریافت اطلاعات، نسبت سیگنال به تداخل و نویز (SINR) را در گره استراقسمع کننده کاهش و در گرههای مجاز افزایش میدهد. طراحی بهینه سیستم با روش آزادسازی نیمه معین (SDR) حل شده و طرح شکلدهی پرتوی ارسال اجبار به صفر (TZF) نیز برای مقایسه با عملکرد بهینه معرفی شده است. نتایج شبیهسازی نشان میدهد که طرح بهینه، نرخ محرمانگی متوسط را نسبت به طرح TZF و سیستم مرجع بهترتیب bps/Hz 98/11 و bps/Hz 33/16 بهبود داده و احتمال قطع لینک شنود را به 81 درصد میرساند. در این میان، طرح TZF با عملکردی قابل قبول نسبت به سیستم مرجع، نرخ محرمانگی را به میزان bps/Hz 35/4 بهبود داده و احتمال قطع لینک شنود را به 9/0 درصد افزایش میدهد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| امنیت لایه فیزیکی؛ احتمال قطع لینک شنود؛ تداخل مشارکتی و شکلدهی پرتو | ||
| موضوعات | ||
| امنیت اطلاعات، رمزنگاری، پنهان نگاری، پروتکل ها و استانداردها | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Improving Physical Layer Security in 5G Networks Based on Cooperative Node Performance | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Amir Roostaei1؛ .R Esfahani2 | ||
| 1PhD student,, Imam Hossein University, Tehran, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Imam Hossein (AS) University, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| With the expansion of 5G wireless networks and the need for sensitive information exchange, security has become a fundamental challenge. Traditional cryptographic methods, despite their algorithmic complexity, are vulnerable to technological advancements and require secure communication channels for cryptographic key exchange. This paper examines Physical Layer Security (PLS) solutions that enable secure data exchange by utilizing the inherent characteristics of wireless communication channels. The proposed system in this paper is a multi-antenna wireless communication system where users exchange secure information through a relay node in the presence of an eavesdropping node. To counter eavesdropping, a cooperative interference strategy is presented in two distinct phases, which, through artificial interference beamforming and information reception beamforming, reduces the Signal-to-Interference-and-Noise Ratio (SINR) at the eavesdropping node while increasing it at authorized nodes. The optimal system design is solved using Semi-Definite Relaxation (SDR), and the Transmit Zero-Forcing (TZF) beamforming scheme is also introduced for comparison with optimal performance. Simulation results show that the optimal scheme improves the average secrecy rate by 11.98 bps/Hz and 16.33 bps/Hz compared to the TZF scheme and reference system, respectively, and achieves an eavesdropping link outage probability of 81%. Meanwhile, the TZF scheme, with acceptable performance compared to the reference system, improves the secrecy rate by 4.35 bps/Hz and increases the eavesdropping link outage probability to 0.9%. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Physical Layer Security, Eavesdropping Link Outage Probability, Cooperative Interference, and Beamforming | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 260 |
||