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| Titre : | Physical layer security in wireless networks | | Type de document : | texte imprimé | | Auteurs : | SAADI Abdelkader, Auteur | | Année de publication : | 2022-2023 | | Accompagnement : | CD | | Langues : | Anglais (eng) | | Catégories : | Electronique:Communication
| | Mots-clés : | Physical layer security, Cryptography, Logistic map, OFDM
Sécurité de la couche physique, Cryptographie, Carte logistique, OFDM. | | Résumé : | Over the last few years, there has been a growing focus on the notion of physical layer security (PLS) as a means to enhance network security, shifting from a heavy reliance on encryption methods and techniques employed in higher network layers. This research presents a novel PLS method within an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, utilizing the distinctive characteristics of chaotic maps. The proposed approach boosts the security of OFDM waveforms by mixing modulated symbols and encrypting information bits simultaneously. This encoding method uses chaotic maps to generate a bit sequence. For secure OFDM waveforms, modulated symbols are rearranged using a chaotic map-generated scrambling matrix, with their initial conditions serving as a shared confidential key. In the initial transmission, a single key encrypts the initial OFDM signal. Afterward, the received information from the initial transmission becomes the key for decoding subsequent data. This eliminates the need to transmit the encryption key with each transmission, and security is enhanced by the inherent unpredictability of chaotic maps.
This research also includes simulation results showing that the suggested approach attains a similar Bit Error Rate (BER) performance to that of conventional OFDM systems for authorized users. Notably, the BER performance remains consistently stable for eavesdropping receivers, even at higher Signal-to-Noise Ratios (SNRs). This affirms the effectiveness of the approach in enhancing OFDM system security.
The approach in this study offers several advantages over traditional PLS methods. It provides high security because of the unpredictable nature of chaotic maps, enhances operational efficiency by avoiding repeated transmission of encryption keys, and demonstrates adaptability across various OFDM systems and channel conditions, showcasing its flexibility.
Ces derniers temps, le concept de sécurité de la couche physique (PLS) a suscité un intérêt croissant pour renforcer la sécurité du réseau, en s’éloignant des seules méthodes de cryptage dans les couches réseau supérieures. Cette recherche introduit une approche PLS innovante dans le contexte d’un système de multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), utilisant les propriétés uniques des cartes chaotiques. L’approche proposée améliore la sécurité des formes d’onde OFDM en mélangeant simultanément les symboles modules et en chiffrant les bits d’information. Ce processus de codage consiste à générer une séquence de bits à l’aide de cartes chaotiques. Pour établir une forme d’onde OFDM sécurisée, les symboles modules sont réorganises à l’aide d’une matrice de brouillage crée par des cartes chaotiques, leurs conditions initiales agissant comme une clé partagée confidentielle. Lors de la transmission initiale, une seule clé est utilisée pour crypter le signal OFDM initial. Par la suite, après la transmission initiale, les informations reçues déchiffrées servent de clé pour décoder les données ultérieures. Cette approche élimine le besoin de transmettre la clé de cryptage à chaque transmission, et la sécurité est renforcée par l’imprévisibilité inhérente aux cartes chaotiques.
Cette recherche présente également des résultats de simulation qui démontrent que l’approche proposée atteint des performances de taux d’erreur sur les bits (BER) similaires à celles des systèmes OFDM conventionnels lorsqu’elles sont reçues par des utilisateurs autorises. Il est important de noter que les performances du BER restent systématiquement inchangées pour les récepteurs d’écoute clandestine, même avec des rapports signal/bruit (SNR) plus élevés. Cela confirme l’efficacité de l’approche proposée pour améliorer la sécurité des systèmes OFDM L’approche présentée dans cette étude offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes PLS traditionnelles. Premièrement, il offre un haut niveau de sécurité grâce au comportement imprévisible des cartes chaotiques. Deuxièmement, il améliore l’efficacité opérationnelle en éliminant le besoin de transmission répétitive de clés de chiffrement. Enfin, il démontre une adaptabilité `a différents systèmes OFDM et conditions de canal, soulignant sa flexibilité.
| | Directeur de thèse : | ALI PACHA Adda |
Physical layer security in wireless networks [texte imprimé] / SAADI Abdelkader, Auteur . - 2022-2023 . - + CD. Langues : Anglais ( eng) | Catégories : | Electronique:Communication
| | Mots-clés : | Physical layer security, Cryptography, Logistic map, OFDM
Sécurité de la couche physique, Cryptographie, Carte logistique, OFDM. | | Résumé : | Over the last few years, there has been a growing focus on the notion of physical layer security (PLS) as a means to enhance network security, shifting from a heavy reliance on encryption methods and techniques employed in higher network layers. This research presents a novel PLS method within an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, utilizing the distinctive characteristics of chaotic maps. The proposed approach boosts the security of OFDM waveforms by mixing modulated symbols and encrypting information bits simultaneously. This encoding method uses chaotic maps to generate a bit sequence. For secure OFDM waveforms, modulated symbols are rearranged using a chaotic map-generated scrambling matrix, with their initial conditions serving as a shared confidential key. In the initial transmission, a single key encrypts the initial OFDM signal. Afterward, the received information from the initial transmission becomes the key for decoding subsequent data. This eliminates the need to transmit the encryption key with each transmission, and security is enhanced by the inherent unpredictability of chaotic maps.
This research also includes simulation results showing that the suggested approach attains a similar Bit Error Rate (BER) performance to that of conventional OFDM systems for authorized users. Notably, the BER performance remains consistently stable for eavesdropping receivers, even at higher Signal-to-Noise Ratios (SNRs). This affirms the effectiveness of the approach in enhancing OFDM system security.
The approach in this study offers several advantages over traditional PLS methods. It provides high security because of the unpredictable nature of chaotic maps, enhances operational efficiency by avoiding repeated transmission of encryption keys, and demonstrates adaptability across various OFDM systems and channel conditions, showcasing its flexibility.
Ces derniers temps, le concept de sécurité de la couche physique (PLS) a suscité un intérêt croissant pour renforcer la sécurité du réseau, en s’éloignant des seules méthodes de cryptage dans les couches réseau supérieures. Cette recherche introduit une approche PLS innovante dans le contexte d’un système de multiplexage par répartition orthogonale de la fréquence (OFDM), utilisant les propriétés uniques des cartes chaotiques. L’approche proposée améliore la sécurité des formes d’onde OFDM en mélangeant simultanément les symboles modules et en chiffrant les bits d’information. Ce processus de codage consiste à générer une séquence de bits à l’aide de cartes chaotiques. Pour établir une forme d’onde OFDM sécurisée, les symboles modules sont réorganises à l’aide d’une matrice de brouillage crée par des cartes chaotiques, leurs conditions initiales agissant comme une clé partagée confidentielle. Lors de la transmission initiale, une seule clé est utilisée pour crypter le signal OFDM initial. Par la suite, après la transmission initiale, les informations reçues déchiffrées servent de clé pour décoder les données ultérieures. Cette approche élimine le besoin de transmettre la clé de cryptage à chaque transmission, et la sécurité est renforcée par l’imprévisibilité inhérente aux cartes chaotiques.
Cette recherche présente également des résultats de simulation qui démontrent que l’approche proposée atteint des performances de taux d’erreur sur les bits (BER) similaires à celles des systèmes OFDM conventionnels lorsqu’elles sont reçues par des utilisateurs autorises. Il est important de noter que les performances du BER restent systématiquement inchangées pour les récepteurs d’écoute clandestine, même avec des rapports signal/bruit (SNR) plus élevés. Cela confirme l’efficacité de l’approche proposée pour améliorer la sécurité des systèmes OFDM L’approche présentée dans cette étude offre plusieurs avantages par rapport aux méthodes PLS traditionnelles. Premièrement, il offre un haut niveau de sécurité grâce au comportement imprévisible des cartes chaotiques. Deuxièmement, il améliore l’efficacité opérationnelle en éliminant le besoin de transmission répétitive de clés de chiffrement. Enfin, il démontre une adaptabilité `a différents systèmes OFDM et conditions de canal, soulignant sa flexibilité.
| | Directeur de thèse : | ALI PACHA Adda |
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Physical layer security in wireless networks / SAADI Abdelkader
