تحلیل سیستمهای امن نشانهگذاری مبتنی بر کوانتیزاسیون اسکالر در دو رویکرد تئوری اطلاعاتی و احتمالاتی
چکیده
مهمترین روشهای نشانهگذاری، جاسازی داده توسط روشهای مبتنی بر طیف گسترده و کوانتیزاسیون میباشند. با توجه به پژوهشهای صورت گرفته، روشهای مبتنی بر کوانتیزاسیون ازنظر مقاومت بر روشهای مبتنی بر طیف گسترده برتری داشته، اما در مقایسه با آنان از امنیت بسیار کمتری برخوردارند. از طرفی، تمام تحقیقات پیشین برای تحلیل امنیت روشهای کوانتیزاسیون در هر دو مدل تئوری اطلاعاتی و احتمالاتی به علت پیچیدگی تحلیل با سادهسازی و در حالت های خاص انجام شده است. ازاین رو، تمرکز اصلی این رساله بر روی ارائه یک تحلیل جامع از امنیت روشهای نشانهگذاری مبتنی بر کوانتیزاسیون اسکالر در هر دو مدل تئوری اطلاعاتی و احتمالاتی و ارائه روشهای امن نشانهگذاری است. در تحلیل امنیت در مدل تئوری اطلاعاتی، اثبات می شود که نتایج ارزیابی عملی سطح امنیت، بسیار پایین تر از نتایج تئوری موجود بوده و با ارائه یک تحلیل تئوری، بده بستان میان مقاومت و امنیت نشان داده می شود. در ادامه با بهره گیری از این بده بستان و ارزیابی عملی امنیت، یک توسعه جدید از روش نشانهگذاری مبتنی بر کوانتیزاسیون اسکالر ارائه و نشان داده می شود که مدل پیشنهادی دارای امنیت و مقاومت بیشتر در کانال با نویز قوی است. در تحلیل امنیت در مدل احتمالاتی اثبات می شود که احتمال موفقیت حمله کننده مستقل از طول پیوسته کلید مخفی و همچنین طول گسسته کلید رمزنگاری به کاررفته برای تولید کلید مخفی بوده و نیز عدم وجود بده بستان بین مقاومت و امنیت برای مقادیر نویز بالا نشان داده می شود. نکته مهم این تحلیل آن است که اگر به حمله کننده اجازه کمی خطا در کد برداری صحیح پیام داده شود، احتمال موفقیت حمله کننده افزایش چشمگیری می یابد.