هادی زیانی - گروه مخابرات و الکترونیک، دانشکده برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی قم، قم، ایران
علی کوهستانی - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر - گروه مخابرات و الکترونیک - دانشگاه صنعتی قم
مریم براتیان - دانشگاه صنعتی قم

در ارتباطات بی سیم، کانال ارتباطی در دسترس همگان است و لذا هر گیرنده در محدوده پوشش مخابراتی، می تواند سیگنال ارسالی را دریافت کند. در چنین شرایطی، کاربران غیرمجاز ممکن است از این ویژگی کانال بی سیم برای شنود اطلاعات، ایجاد اختلال در ارسال داده، کاهش عملکرد شبکه و ... استفاده کنند. اخیرا استفاده از حسگری فشرده در برقراری امنیت لایه فیزیکی توجه بسیاری از محققین را به خود جلب کرده است. روش حسگری فشرده در جاهایی که سیگنال ها تنک و یا قابل فشرده شدن در یک پایه باشند، مانند پردازش سیگنال تصویر و یا تشخیص تصویر، بسیار کاربرد دارد؛ چرا که می تواند به عنوان یک سیستم رمزنگاری در نظر گرفته شود تا ضمن حفظ ماتریس اندازه گیری مخفی، عملیات های نمونه برداری، فشرده سازی و رمزگذاری را محقق نماید. در این مقاله، امنیت لایه فیزیکی در یک ارتباط بی سیم مشارکتی مبتنی بر چند رله متوالی مورد بررسی قرار گرفته است. در چنین مدلی، ماتریس کانال معادل به عنوان ماتریس اندازه گیری امن، مورد استفاده قرار می گیرد. از آنجایی که اکثریت کارهای پژوهشی صورت گرفته شده در این حوزه، سخت افزار رله ایده آل و عاری از نقیصه های سخت افزاری در نظر گرفته می شود، در این کار تحقیقاتی نیز، فرض عملی نقیصه سخت افزاری کوچک در امنیت لایه فیزیکی با کمک حسگری فشرده و در یک شبکه مشارکتی با چندین رله متوالی در نظر گرفته شده است. در نهایت راهکاری جهت بهبود کارایی محرمانگی چنین سیستمی پیشنهاد داده شده است. نتایج شبیه سازی روش ارئه شده نشان داد که در بدترین حالت، نرخ محرمانگی حداقل ۱۰ درصد و در بهترین حالت ۱۲۰ درصد افزایش می یابد. همچنین، پیچیدگی محاسباتی روش ارائه شده از نظر زمان شبیه سازی افزایش ۲۲ درصدی را نشان می دهد.

امنیت لایه فیزیکی, حسگری فشرده, مخابرات مشارکتی, نقیصه های سخت افزاری