Sistemas de codificação para segurança na camada física baseados em técnicas de interleaving aleatório e jamming

Abstract

Nesta dissertação propomos dois esquemas de codificação baseados na combinação de técnicas de jamming, interleaving e códigos de bloco sistemáticos, com elevada capacidade de correção de erros, a fim de melhorar a segurança no meio sem fio, com um custo de energia reduzido e simultaneamente garantindo uma transmissão fiável dos dados. A ideia base consiste em gerar uma chave de interleaving aleatória que é usada para embaralhar a informação enviada pelo transmissor. A chave é enviada para o recetor legítimo durante um curto período de comunicação vantajoso sobre o eavesdropper (que pode ser obtido, por exemplo, através da utilização de jammers). Esta é obtida no lado do recetor, juntamente com o interleaving dos dados e, posteriormente, utilizada para o desembaralhar os mesmos. O destinatário legítimo recebe com maior fiabilidade a chave, o que lhe proporciona a necessária vantagem sobre o eavesdropper. A segurança em rede sem fios resulta de se usar técnicas de interleaving combinadas com jamming para fins de segurança ao invés do seu tradicional uso em garantir robustez a rajadas de erros.

We propose two coding schemes based on the combination of jamming techniques, interleaving, and powerful channel codes for wireless secrecy at a reduced energy cost that simultaneously guarantee reliable data transmission. The basic idea lies in generating a short random interleaving key that is used to shuffle the information at the source. This key is then sent to the legitimate receiver during a brief period of advantageous communication over the eavesdropper (e.g., due to more interference from a jammer). Finally, the key is decoded at the legitimate receiver to properly deinterleave the original information. Bob receives a better quality version of the interleaving key, therefore providing the needed advantage over the eavesdropper. Wireless secrecy comes from using interleaving for secrecy purposes rather than for reliability alone.