搭线窃听网络中的安全网络编码

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本文主要研究搭线窃听网络中安全网络编码问题,即如何设计线性网络编码使得在有窃听者可以偷听网络中任意的一些边的情况下,网络依然是完善保密的.首先,本文研究了四种不同类型的搭线窃听网络,依次为Ⅱ型搭线窃听网络、差错搭线窃听网络、带有边信息的搭线窃听网络和多源搭线窃听网络.在前三种网络模型中,研究了线性网络编码的安全性能,给出了网络完善保密的充分必要条件以及安全网络编码的构造方法;在多源搭线窃听网络模型中,得到了一个更一般的网络完善保密的充分必要条件.其次,本文对经典的线性码的广义汉明重量和相对广义汉明重量概念在网络编码的背景下分别进行了扩展,定义了网络广义汉明重量和相对网络广义汉明重量两个概念.网络广义汉明重量可以完整地描述线性网络编码在Ⅱ型搭线窃听网络中的安全性能;相对网络广义汉明重量能够完整地描述线性网络编码在采用交织陪集编码的差错搭线窃听网络和带有边信息的搭线窃听网络中的安全性能.两个概念的基本性质和广义Singleton界都可以用来帮助构建最优的完善保密的网络编码.最后,本文还研究了防搭线窃听的安全网络编码与相关网络纠错码的内在联系,得到了线性网络编码的一阶网络广义汉明重量与线性网络纠错码的最小码距两者间的一个等式关系.利用这个关系,可以直接推出安全网络编码里码书大小的Hamming界、Sphere-packing界和Gilbert-Varshamov界.
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