“当同一发送也被窃听者观察时,可靠率之外还要限制泄漏。保密容量在一般离散模型中优化 $I(V;Y) I(V;Z)$:辅助变量描述随机预处理,合法端信息优势用于秘密消息。仅仅让窃听者无法完整译码…”
形式陈述
离散无记忆窃听信道由
辅助变量
若物理退化
直觉
编码器为每条真正消息准备许多随机码字。合法端需要从全部码字中认出所发码字,所以总码率受其信道约束;窃听者看到的同一消息下许多随机码字被混合,足够多的随机化可把不同消息的输出分布抹得接近。
在选定输入分布下,直观上将约
必要性的起点是同时使用可靠性与保密性:Fano 不等式使合法观察几乎确定消息,强保密使窃听观察关于消息的互信息趋零,因此
例子与边界
退化的二元对称信道
合法端为
均匀输入在此对称退化模型下最优,所以
合法信道容量约
保密条件保护了什么
强保密要求整个消息泄漏趋零;较弱条件
即便强保密也不自动隐藏发送时刻、消息长度或模型外侧信道。它与完美保密不同:后者要求指定有限实验中严格独立,这里通常是块长增长后的渐近独立。
推论与应用
如果窃听者比合法端拥有更强的退化顺序,即
参考资料
-
Wyner,“The Wire-Tap Channel”,1975,退化模型。
-
Csiszár 与 Körner,“Broadcast Channels with Confidential Messages”,1978,一般辅助变量形式。
-
El Gamal 与 Kim,《Lecture Notes on Network Information Theory》完整 v4,Chapter 23,保密编码框架。
-
Bloch 与 Laneman,“Strong Secrecy from Channel Resolvability”,2013,§V-C、Theorem 3 与 Corollary 2,将随机化码的可解析性用于强保密容量。