امنيت لايه فيزيكي با ايجاد نويز مصنوعي در شبكه هاي رله (تقويت-ارسال )دو طرفه

كارشناسي ارشد

ارتباطات بي‌سيم يكي از ابزارهاي مهم براي برقراري ارتباط همه افراد از هر نقطه از جهان در هر زمان است. اگرچه رواج فناوري هاي بي سيم مزاياي زيادي به همراه دارد، اما واقعيت غير قابل چشم پوشي اين است كه كاربران به دليل ماهيت پخش سيگنال هاي بي سيم، بيشتر در معرض حملات دشمنان هستند. با توجه به آن، امنيت ارتباطات بيش از پيش مورد توجه قرار گرفته است. روش سنتي براي تقويت امنيت ارتباطات، استفاده از تكنيك هاي رمزگذاري براي محافظت از داده هاي كاربر در لايه هاي بالايي پشته ارتباطي است. حتي اگر تلاش‌هاي فعلي راه‌حل‌هايي را از ديدگاه‌هاي خاصي ارائه مي‌دهند، اين روش‌ها به دليل وظايف محاسباتي و پيچيدگي سيستم، نه سازگار هستند و نه به اندازه كافي انعطاف‌پذير براي ارائه مكانيسم امنيتي مي باشند. با توسعه تكنيك هاي ارتباط بي سيم، امنيت لايه فيزيكي به يكي از موضوعات داغ تبديل شده است.در اين پايان نامه مسئله امنيت لايه فيزيكي با ايجاد نويز مصنوعي در شبكه رله تقويت و ارسال مورد مطالعه قرار مي گيرد. در شبكه رله دوطرفه مفروض در اين پايان‌نامه، دو كاربر قصد دارند پيام‌هاي محرمانه‌ي خود را براي يكديگر ارسال كنند. فرض مي‌شود كه فاصله كاربرها از يكديگر بسيار زياد بوده و امكان مبادله مستقيم اطلاعات بين آن‌ها وجود ندارد. بنابراين تبادل اطلاعات ميان كاربرها با كمك يك رله چند آنتنه كه در محدوده پوشش راديويي دو كاربر هدف قرار دارد انجام مي‌شود. به عبارت ديگر، سيگنال‌هاي ارسال ‌شده توسط كاربرها صرفاً از طريق مسير رله‌ به يكديگر منتقل مي‌شوند. در اين ميان، يك كاربر حضور دارد كه تلاش مي‌كند پيام‌هاي خصوصي مبادله شده بين دو كاربر هدف را به صورت غيرمجاز شنود كند.بنابرين براي تخريب كانال شنودگر رله همراه سيگنال خود نويز مصنوعي ارسال مي كند . نتايج شبيه سازي نشان مي دهد كه زماني كه رله همراه سيگنال خود نويز مصنوعي ارسال مي كند ميزان نرخ در يافتي شنودگر كاهش پيدا كرده كه در اينصورت مجموع نرخ قابل حصول افزايش مي يابد. همچنين طبق نتايج شبيه سازي مي توان به اين نتيجه رسيد كه علي رغم اينكه ما به اطلاعات كانال شنودگر دسترسي نداريم روش پيشنهاي مي تواند به عملكرد قابل قبولي دست پيدا كند به گونه اي كه با افزايش توان كل رله و همچنين افزايش تعداد آنتن هاي رله به عملكرد مشابه حالتي كه شنودگر در شبكه وجود ندارد دست خواهيم يافت. همچنين در ارزيابي احتمال قطع محرمانگي، چون نويز مصنوعي سهم بيشتري از توان كل رله را به خود اختصاص مي دهد، با افزايش توان رله ،به مرور احتمال قطع محرمانگي كاهش يافته و به صفر مي رسد.

230975

دانشگاه اصفهان

دكتر امير رضا فروزان

مهندسي برق - مخابرات سيستم

دكتر محمدفرزان صباحي