論文の概要: Cross-Layer Isochronous Diffusion Protocol (CIDP): A Rigorous Information-Theoretic and Control-Theoretic Framework for Sovereign Tactical Anonymity

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2512.09954v1
• Date: Tue, 09 Dec 2025 16:55:00 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-12-12 16:15:41.989344
• Title: Cross-Layer Isochronous Diffusion Protocol (CIDP): A Rigorous Information-Theoretic and Control-Theoretic Framework for Sovereign Tactical Anonymity
• Title（参考訳）: クロスレイヤ等時拡散プロトコル(CIDP) : 厳密な情報理論と制御理論による厳密な戦術匿名の枠組み
• Authors: Pravin G,
• Abstract要約: 次世代戦術ネットワークは、重要な匿名トリレムマに直面している。 強い匿名性、低レイテンシ(イソクロニー)、低帯域オーバヘッドをグローバルな敵の下で同時に達成することは不可能である。 CIDPは、高速アンテナサイドローブ変調により物理層エントロピーを注入することで、このデッドロックを破る。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Next-generation tactical networks face a critical Anonymity Trilemma: it is impossible to simultaneously achieve strong anonymity, low latency (isochrony), and low bandwidth overhead under a global passive adversary. CIDP breaks this deadlock by injecting physical-layer entropy via rapid antenna sidelobe modulation, enabling near-isochronous, low-overhead anonymous communication. CIDP jointly designs: (a) a Lyapunov drift-plus-penalty network controller that stabilizes queues and maximizes entropy injection; (b) a robust discrete-time Control Barrier Function (RaCBF) filter that provably enforces deterministic jitter bounds for real-time flows despite uncertainty; and (c) a convex Sidelobe Time Modulation (SLTM) optimization that spreads signals into the antenna null-space to mask transmissions. We explicitly augment the classical anonymity bound with a physical-layer equivocation term, showing that rapidly changing sidelobes contribute additional secrecy. Consequently, as the injected physical entropy grows, both latency and dummy overhead can approach zero for a fixed anonymity target. We provide full theoretical proofs of queue stability, barrier-set invariance, and SLTM convexity. Moreover, we quantitatively benchmark our SLTM design against recent LPI/LPD schemes, demonstrating significantly lower intercept probability for comparable overhead. High-fidelity MATLAB/NS-3 simulations and an FPGA prototype validate CIDP: results show approximately 40% larger anonymity sets and 100% compliance with sub-30 ms jitter (compared to a Tor-like baseline), with only about 5% throughput loss. We also outline a Modular Open Systems Approach (MOSA) and FOCI-compliant supply-chain strategy. CIDP is the first architecture that simultaneously addresses strong anonymity, strict isochrony, and spectral efficiency with provable guarantees, making it highly relevant for sovereign JADC2 deployments.
• Abstract（参考訳）: 次世代の戦術ネットワークは、強力な匿名性、低レイテンシ(イソクロニー)、低帯域幅のオーバーヘッドをグローバルな受動的敵の下で同時に達成することは不可能である。 CIDPは、高速アンテナサイドローブ変調により物理層エントロピーを注入することで、このデッドロックを破る。 CIDP共同設計 (a)キューを安定化しエントロピー注入を最大化するリアプノフドリフトプラスペナルティネットワークコントローラ (b)不確実性にもかかわらずリアルタイムフローに対する決定論的ジッタ境界を確実に強制する頑健な離散時間制御バリア関数(RaCBF)フィルタ (c)畳み込みSidelobe Time Modulation(SLTM)最適化により、アンテナのヌル空間に信号を拡散してマスク伝送を行う。 古典的匿名性を物理層同値項で明示的に拡張し、急速に変化するサイドローブがさらなる機密性に寄与することを示す。 したがって、注入された物理的エントロピーが増加するにつれて、遅延とダミーオーバーヘッドの両方が固定された匿名ターゲットに対してゼロに近づく。 待ち行列安定性、バリアセット不変性、およびSLTM凸性の完全な理論的証明を提供する。 さらに,最近のLPI/LPD方式に対してSLTM設計を定量的にベンチマークし,比較したオーバーヘッドに対するインターセプト確率を著しく低くすることを示した。 高忠実度MATLAB/NS-3シミュレーションとFPGAプロトタイプによるCIDPの検証の結果、約40%の匿名性セットと、30ミリ秒以下のジッタ(Torライクなベースラインに比較して)の100%準拠を示す。 モジュールオープンシステムアプローチ(MOSA)とFOCI準拠のサプライチェーン戦略についても概説する。 CIDPは、強力な匿名性、厳密な同調性、スペクトル効率を証明可能な保証で同時に扱う最初のアーキテクチャである。

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