استفاده از تنوع نگاشت برای افزایش امنیت در لایه فیزیکی در شبکه اینترنت اشیا

چکیده

استفاده از اینترنت اشیا در حوزه سلامت، صنایع دفاع، بانکداری، و سایر حوزه هایی که اطلاعات محرمانه را جابه جا می کنند ، نیاز فزاینده ای به اینترنت اشیای امن فراهم نموده است. بدلیل اینکه اکثر دستگاه های IOT دارای محدودیت منابع هستند (آنتن، پهنای باند، انرژی)، تضمین امنیت همواره یک چالش جدی بوده است.

ما در تلاش برای ارائه روشی برای ارتقای امنیت سیستم تک آنتنه، تک حامل، و برخورداری از دستگاه هایی با مصرف بهینه انرژی ، یک روش جدید تنوع نگاشت مبتنی بر کانال (CBMD) را معرفی نموده ایم. این روش از تصادفی بودن ذاتی کانال بی سیم و نگاشت های مختلف برای تعریف یک روش کلیدزنی انتقال فاز M گانه (MPSK) استفاده می کند تا استراق سمع کننده دچار سردرگمی بشود.هنگامی که کانال های معتبر و استراق سمع کننده مستقل از یکدیگر باشند، اثبات شده است که نرخ خطای نماد / سمبل (SER) برابر با M-1/M در استراق سمع کننده ایجاد می شود.

از سوی دیگر، هنگامی که کانال ها دارای همبستگی باشند، استراتژی های بهینه و غیربهینه در منبع و استراق سمع کننده برای عملکرد بهینه متناظر تعریف می شوند. علاوه بر این، ، معادله فُرم بسته برای کران پایین SER در استراق سمع کننده تعریف شده است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهند که برای حالت دارای همبستگی، با افزایش SNR در استراق سمع کننده ، SER در ابتدا کاهش می یابد، سپس با افزایش و اشباع به SER نسبتاً بالایی می رسد .

بدین ترتیب کار استراق سمع کننده برای دریافت داده های معتبر سخت می شود. در همبستگی های قوی، تاثیر آن بر SER به مراتب بیشتر می شود. بدین ترتیب برای سناریوهای همبستگی کاربردی، SER به اندازه کافی بزرگ است و منجر به سردرگمی استراق سمع کننده می شود.