論文の概要: Secure Over-the-Air Computation using Zero-Forced Artificial Noise

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2212.04288v1
• Date: Thu, 8 Dec 2022 14:30:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2022-12-09 16:43:26.344725
• Title: Secure Over-the-Air Computation using Zero-Forced Artificial Noise
• Title（参考訳）: ゼロフォース型人工雑音を用いたセキュアな空中計算
• Authors: Luis Ma{\ss}ny, Antonia Wachter-Zeh
• Abstract要約: 我々は,受動盗聴器の存在下で,ブロックフェディング付加型白色ガウス雑音チャネルの空力計算について検討する。 ゼロフォース人工雑音を用いて盗聴者に対するMSEセキュリティを実現する手法を提案する。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 24.91252655705963
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: Over-the-air computation has the potential to increase the communication-efficiency of data-dependent distributed wireless systems, but is vulnerable to eavesdropping. We consider over-the-air computation over block-fading additive white Gaussian noise channels in the presence of a passive eavesdropper. The goal is to design a secure over-the-air computation scheme. We propose a scheme that achieves MSE-security against the eavesdropper by employing zero-forced artificial noise, while keeping the distortion at the legitimate receiver small. In contrast to former approaches, the security does not depend on external helper nodes to jam the eavesdropper's receive signal. We thoroughly design the system parameters of the scheme, propose an artificial noise design that harnesses unused transmit power for security, and give an explicit construction rule. Our design approach is applicable both if the eavesdropper's channel coefficients are known and if they are unknown in the signal design. Simulations demonstrate the performance, and show that our noise design outperforms other methods.
• Abstract（参考訳）: オンザエア計算は、データ依存分散無線システムの通信効率を高める可能性があるが、盗聴に弱い。 我々は,受動盗聴器の存在下で,ブロックフェディング付加型白色ガウス雑音チャネルの空力計算について検討する。 目標は、セキュアな空中計算スキームを設計することだ。 そこで本稿では, ゼロ強制人工雑音を用いた盗聴者に対して, ゆがみを小さく抑えながら, MSEセキュリティを実現する手法を提案する。 以前のアプローチとは対照的に、セキュリティは盗聴者の受信信号を妨害するために外部ヘルパーノードに依存しない。 提案手法のシステムパラメータを徹底的に設計し,未使用の送信電力をセキュリティに利用し,明示的な構築規則を与える人工ノイズ設計を提案する。 我々の設計手法は、盗聴器のチャネル係数が知られ、信号設計で未知である場合にも適用可能である。 シミュレーションは性能を示し、ノイズ設計が他の手法よりも優れていることを示す。

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