Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers

Effective Conditions of Friendly Jamming for Physical Layer Security

Jongyeop Kim, Changhee Joo, Jihwan P. Choi

Published Feb 28, 2019• 0 citations

Abstract

물리계층 보안기법은 무선 채널의 통계적 특성에 의존하지 않는 인공노이즈 기법과 결합되어 MIMO 시스템, 멀티유저, 릴레이 시나리오 등 다양한 모델에서 연구되고 있다. 하지만 정교하게 수립되지 않는 무분별한 재밍 전략은 오히려 보안성능을 감소시키기 때문에 성능에 영향을 주는 요소들을 이론적으로 분석해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 도청자가 존재하는 MIMO 채널에서 재밍파워와 노드배치의 관점에서 보안성능의 변화를 살펴보았다.

DOI: 10.5573/ieie.2019.56.2.3

Related papers

물리계층 보안 성능 향상을 위한 재밍 조건

김종엽, 주창희, Jihwan P. Choi +2 more

물리계층 보안기법은 무선 채널의 통계적 특성에 의존하지 않는 인공노이즈 기법과 결합되어 MIMO 시스템, 멀티유저, 릴 레이 시나리오 등 다양한 모델에서 연구되고 있다. 하지만 정교하게 수립되지 않는 무분별한 재밍 전략은 오히려 보안성능을 감소시키기 때문에 성능에 영향을 주는 요소들을 이론적으로 분석해야 한다. 따라서, 본 논문에서는 도청자가 존재하는 MIMO 채널에서 재밍파워와 노드배치의 관점에서 보안성능의 변화를 살펴보았다.

Journal of the Institute of Electronics Engineers of KoreaJan 1, 20190 citations

Accumulated Artificial Codeword Addition Based Physical-Layer Security Scheme

Sangjoon Park

본 논문에서는 도청자가 존재하는 채널 환경을 위한 누적 인공 부호어 가산 기반 물리계층 보안 기법을 제안한다. 제안 기법은 매 전송시간마다 정상적인 송수신단 사이에 교환된 정보를 이용하여 인공 부호어를 생성하고, 현재까지 생성된 인공 부호어들을 합한 누적인공 부호어를 정상 부호어와 가산하여 전송한다. 이때 누적 인공 부호어로 인한 오류는 부호어의 형태이므로 도청자의 미검출 복호 오류 확률을 증가시킬 수 있다. 모의실험 결과 제안 기법이 채널 부호화가 적용된 시스템에서 도청자의 오류 확률을 크게 증가시킬 수 있음을 확인하였다.

한국통신학회논문지Jul 25, 20210 citations

Simple Precoding Scheme Considering Physical Layer Security in Multi-user MISO Interference Channel

Bangwon Seo

본 논문은 다중 사용자 다중 입력 단일 출력 (MISO) 간섭 채널에서 복수의 도청자가 존재하는 경우에, 보안 채널 수율을 향상시키기 위한 간단한 프리코딩 벡터 설계 기법을 제안한다. 제안하는 기법에서는 보안 채널 수율을 최적화하는 문제에 대해 다루었으며, 수학식으로 주어지는 분석해를 구하는 것을 목표로 하였다. 이를 위해서 신호대 누수 잡음비 (SLNR) 기반으로 프리코딩 벡터를 설계하는 방법을 제시한다. 구체적으로는, 도청자가 정보 신호를 전혀 검출할 수 없도록 도청 채널 수율을 완전히 제거하면서, 송신단-수신단 링크 간의 채널 수율을 최대화시키도록 프리코딩 벡터를 설계한다. 성능 검증을 위하여 모의실험을 수행하였으며, 송신 안테나 개수, 송신단-수신단 링크 개수, 도청자 수 간에 특별한 조건식을 만족하지 않는 환경에서는, 제안하는 기법이 모든 신호대 잡음비 범위에서 기존 기법보다 더 우수한 보안 채널 수율을 나타낸다는 것을 제시한다.

The Journal of Korean Institute of Information TechnologyOct 29, 20190 citations

물리계층 보안을 위한 보안 전처리 기법의 설계 방법

권경준, 허준

본 논문에서는 물리 계층에서 보안을 고려한 시스템을 제공하기 위해 Gaussian Wiretap Channel 상황에서 보안 전송을 가능하게 하는 보안 전처리 기법의 설계 방법에 대해서 살펴본다. 무선 통신 채널의 경우, 통신 채널이 누구에게나 개방되어 있기 때문에 무엇보다도 보안에 취약하다. 하지만 숨기고자 하는 보안 메시지를 채널 부호화 및 변조 과정 이전에 보안을 위한 전처리 기법을 적용함으로써 물리계층에서 데이터를 보다 안전하게 전송하는 것이 가능해진다. 이를 위해 기존의 Random하게 생성된 Scrambling matrix를 이용하여 물리계층 보안을 유지하는 전처리 기법을 바탕으로 Scrambling matrix의 hamming distance를 이용하여 높은 보안성 및 신뢰도를 가지는 Scrambling matrix 설계 방법을 제안한다. 또한 부호율 1을 가지는 soft decision decoding 기반의 새로운 보안 전처리 기법을 제안함으로써 물리계층에서의 보안성 확보 가능성을 확인하였다.

한국통신학회지(정보와통신)Jan 1, 20140 citations

양자 정보통신 기술 동향과 시사점

이성용, 정현수

본 고에서는 최근 IT-NT 융합 기술 중 각광받고 있는 양자 정보통신 기술의 기초 이론 및 최신 동향 그리고, 실제적인 시스템 구현을 위한 구성 요소들을 살펴보고자 한다. 양자정보통신 기술은 광자(光子)의 양자역학적 특성에 기반을 둔 기술로서 양자 이론과 밀접한 관련을 가진 기술 분야이다. 일반적으로 양자정보처리 기술은 크게 양자 컴퓨터(quantum computer)와 양자 암호화(quantum cryptography) 기술, 양자 통신(quantum communication) 등으로 구분된다. 양자정보통신의 각 분야 기술이 아직은 기초연구 수준에 있지만 세계적으로 그 중요성을 인식하고 대규모 투자를 아끼지 않는 분야이기 때문에, 이 분야에 대한 투자를 소홀히 하면 기술 종속 또는 기술 후진국으로 전락할 수도 있다. 그러므로, 본 고에서는 외국의 기술 발전 추세에 대처하고 자체적인 관련 기반 기술을 확보하기 위한 기초 이론과 기술 동향에 대해 간략히 살펴보기로 한다.

전자통신동향분석 = Electronics and telecommunications trendsDec 1, 20020 citations

Wireless-Powered Secure Relaying Protocols for Minimizing Secrecy Outage Probability

Kisong Leew, Hyun-Ho Choi

본 논문에서는 사물인터넷 환경에서 센서의 전원 부족과 정보 보안 문제를 동시에 해결하기 위해 보안 릴레이 프로토콜을 제안한다. 무선 충전이 가능한 릴레이는 파워 분할 혹은 시간 전환 기법을 이용하여 수신한 RF 신호로부터 에너지를 하베스팅하고, 이 전력을 이용하여 수신한 신호를 목적지에 전달한다. 또한, 도청자가 발신원으로부터 전송되는 데이터를 해석하는 것을 막기 위해 목적지는 발신원이 데이터를 전송하는 동안 방해 전파를 전송한다. 정해진 기준 값 이상의 보안 전송 요구를 보장하기 위한 보안 아웃티지 확률을 수식적으로 도출하고, 이를 최소화 할 수 있는 파워 분할 및 시간 전환 비율을 찾는다. 다양한 환경에서 시뮬레이션을 통해 제안 방안이 기존 방안에 비해 보안 아웃티지 확률을 개선함을 보인다.

한국통신학회논문지Jul 29, 20200 citations