Physical layer security over frequency selective fading channels

Kablosuz aglarda güvenlik, bu ortamın dogasından dolayı zorlu bir probleme dönüsür. Kriptografik yaklasımların alternatifi ya da tamamlayıcısı olarak, fiziksel katmanda güvenlik, gizliligi saglamak için farklı kanalların fiziksel özellikleri arasındaki farklılıkları kullanır. Istenen alıcının aldıgı sinyale kıyasla istenmeyen alıcının aldıgı sinyalin daha kötü olması, bazı durumlarda gizli mesajın istenmeyen alıcı tarafından çözülemeyecegini garanti eder. Son on yılda, fiziksel katmanda güvenligin temel sınırlarını anlamak için Gauss ve azalan kanalları içeren farklı kanal modelleri ile ilgili çalısmalar yapılmıstır. Bu tezde, frekans seçici azalan kanallar üzerinde fiziksel katmanda güvenlik çalısılmıstır. Gizliligi saglamak amacıyla farklı frekanslar arasında optimum ve optimum olmayan güç paylastırma yöntemleri, göndericide istenen alıcının ve istenmeyen alıcının kanal bilgileri oldugu durumda ve sadece istenen alıcının kanal bilgisinin oldugu durumda incelenmistir. Istenmeyen alıcının kanalı, istenen alıcının kanalından daha iyi olsa bile kanalların frekans seçiciliginin yardımıyla sıfırdan büyük gizlilik kapasitesine erisebildigini gösterdik. Ek olarak, kullanıcının hareketli oldugu durumlar üzerinde çalısıldı. Hareketlilikten dolayı kanalın zamanla degismesinin, ulasılabilir gizlilik kapasitesi üzerindeki etkisini analiz ettik. Ayrıca istenen alıcı ile gönderici arasındaki geribildirim kanalının kısıtlı olmasından dolayı istenen alıcı, kanal bilgisini kuantalanmıs sekilde gönderir. Göndericide kuantalanmıs kanal bilgisinin sebep oldugu gizlilik kapasitesindeki düsüsü inceledik. Elde ettigimiz sonuçlar, sadece istenen alıcı kanalının − kuantalanmıs versiyonunun gönderici tarafından bilinmesi durumunda bile − sıfırdan büyük gizlilik kapasitesinin elde edilebilecegini gösterdi.