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隠蔽無線通信の秘密容量に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03235
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

JIANG Xiaohong  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (00345654)

研究分担者 稲村 浩  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (20780232)
福士 将  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (50345659)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
9,880千円 (直接経費: 7,600千円、間接経費: 2,280千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード隠蔽無線通信 / 秘密容量 / 物理層のセキュリティ / covert communication / secrecy capacity / physical layer security
研究成果の概要

本研究プロジェクトでは,隠蔽無線通信(CWC)の秘密容量(SC)に関しては,シングル-ホップ, 2-ホップ, そして,ネットワークの CWC SCを調査した.隠蔽機能停止確率, 伝送機能停止確率と秘密機能停止確率のモデリング,そして,SCと機能停止性能間の固有のトレードオフについての研究を行った.SCの増大/最適化に関しては,シングル-ホップ SCの最大化を目的に伝送電力と人工的ノイズの最適制御, 2-ホップCWC SCの最大化を目的に伝送電力と協調ジャミングの最適制御, そして,CWC ネットワークのSCの最大化を目的に最適なジャミングとスペクトラム分割とモード選択に関する調査を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

隠蔽無線通信(CWC)は,プライバシー保護通信や沿岸監視などの多くの重要なアプリケーションにとって非常に魅力的である.隠蔽性かつ信頼性のある通信を保証しつつ,各ノードペア間の最大通信容量を特徴づける指標として秘密容量(SC)があり.それゆえ,本プロジェクトでは,物理層の秘密技術の上に構築されるCWCのSCに関する詳細な研究を行った.特に,本研究では,SCの研究において基本的な問題として知られる,SC分析,SCと通信停止トレードオフ,SCの拡張と最適化の3つの問題について調査した.本研究は,現代の通信理論の開発と未来のセキュアな通信の持続的な成功に確実に貢献するものと思われる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 25件、 査読あり 25件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Covert Communication in Relay-Assisted IoT Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Gao Chan、Yang Bin、Jiang Xiaohong、Inamura Hiroshi、Fukushi Masaru
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 8 号: 8 ページ: 6313-6323

    • DOI

      10.1109/jiot.2021.3051694

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] QoS-AwareSecureRoutingDesign for Wireless Networks with Selfish Jammers2021

    • 著者名/発表者名
      YangXu,JiaLiu,YulongShen,XiaohongJiang,YushengJi,andNorioShiratori
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 1 号: 8 ページ: 4902-4916

    • DOI

      10.1109/twc.2021.3062885

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure Millimeter-Wave Ad Hoc Communications Using Physical Layer Security2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yuanyu、Shen Yulong、Jiang Xiaohong、Kasahara Shoji
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Forensics and Security

      巻: 1 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/tifs.2021.3054507

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Incentive Jamming-Based Secure Routing in Decentralized Internet of Things2021

    • 著者名/発表者名
      Xu Yang、Liu Jia、Shen Yulong、Liu Jun、Jiang Xiaohong、Taleb Tarik
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 8 号: 4 ページ: 3000-3013

    • DOI

      10.1109/jiot.2020.3025151

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On Covert Throughput Performance of Two-Way Relay Covert Wireless Communications2020

    • 著者名/発表者名
      Huihui Wu ,Yuanyu Zhang, Xuening Liao, Yulong Shen and Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      Wireless Networks( Springer)

      巻: vol.26 号: 5 ページ: 3275-3289

    • DOI

      10.1007/s11276-020-02256-9

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Secrecy transmission capacity in mobile ad hoc networks with security‐aware Aloha protocol2020

    • 著者名/発表者名
      Li Xiaochen、Zhang Yuanyu、Shen Yulong、Jiang Xiaohong
    • 雑誌名

      IET Communications

      巻: 14 号: 22 ページ: 4135-4141

    • DOI

      10.1049/iet-com.2020.0570

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure Beamforming for Full-Duplex MIMO Two-Way Untrusted Relay Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Shuangrui Zhao, Jia Liu, Yulong Shen, Xiaohong Jiang and Norio Shiratori
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Forensics & Security

      巻: 15 ページ: 3775-3790

    • DOI

      10.1109/tifs.2020.3001733

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Physical Layer Authentication Jointly Utilizing Channel and Phase Noise in MIMO Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Pinchang Zhang, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, Bin Wu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: vol.68 号: 4 ページ: 2446-2458

    • DOI

      10.1109/tcomm.2020.2967393

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Lightweight Tag-based PHY-layer Authentication for IoT Devices in Smart Cities2020

    • 著者名/発表者名
      Pinchang Zhang, Jun Liu, Yulong Shen, Hewu Li, Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: vol.7 号: 5 ページ: 3977-3990

    • DOI

      10.1109/jiot.2019.2958079

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Buffer-aided relay selection for secure two-hop wireless networks with decode-and-forward relays and a diversity-combining eavesdropper2020

    • 著者名/発表者名
      Liao Xuening、Zhang Yuanyu、Wu Zhenqiang、Jiang Xiaohong
    • 雑誌名

      Ad Hoc Networks

      巻: 98 ページ: 102039-102039

    • DOI

      10.1016/j.adhoc.2019.102039

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Physical Layer Authentication for Massive MIMO Systems with Hardware Impairments2020

    • 著者名/発表者名
      Pinchang Zhang, Tarik Taleb, Xiaohong Jiang, and Bin Wu
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: vol.19 号: 3 ページ: 1563-1576

    • DOI

      10.1109/twc.2019.2955128

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Packet Delivery Ratio and Energy Consumption in Multicast Delay Tolerant MANETs with Power Control2019

    • 著者名/発表者名
      Bin Yang, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, and Zhenqiang Wu
    • 雑誌名

      Computer Networks

      巻: 161 ページ: 150-161

    • DOI

      10.1016/j.comnet.2019.06.003

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Non-Asymptotic Capacity Study in Multicast Mobile Ad Hoc Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Bin Yang, Zhenqiang Wu, Yuanyuan Fan, Xiaohong Jiang, Shikai Shen
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 115109-115121

    • DOI

      10.1109/access.2019.2925368

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] End-to-End Physical Layer Authentication for Dual-Hop Wireless Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Zhang Pinchang、Zhu Jinxiao、Chen Yin、Jiang Xiaohong
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1109/access.2019.2906699

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Mode Selection and Spectrum Partition for D2D Inband Communications: A Physical Layer Security Perspective2019

    • 著者名/発表者名
      Yuanyu Zhang, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, and Shoji Kasahara
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Communications

      巻: 67 号: 1 ページ: 623-638

    • DOI

      10.1109/tcomm.2018.2865930

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Smart Contract-based Access Control for the Internet of Things2019

    • 著者名/発表者名
      Yuanyu Zhang, Shoji Kasahara, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, and Jianxiong Wan
    • 雑誌名

      IEEE IoT journal

      巻: 6 号: 2 ページ: 1594-1605

    • DOI

      10.1109/jiot.2018.2847705

    • NAID

      120006490178

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Secure Communication in Non-Geostationary Orbit Satellite Systems: A Physical Layer Security Perspective2018

    • 著者名/発表者名
      YEQIU XIAO, JIA LIU, YULONG SHEN, XIAOHONG JIANG, and NORIO SHIRATORI
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 3371-3382

    • DOI

      10.1109/access.2018.2885979

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On Security-Delay Trade-off in Two-Hop Wireless Networks with Buffer-Aided Relay Selection2018

    • 著者名/発表者名
      Xuening Liao, Yuanyu Zhang, Zhenqiang Wu, Yulong Shen, Xiaohong Jiang and Hiroshi Inamura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Wireless Communications

      巻: 17 号: 3 ページ: 1893-1906

    • DOI

      10.1109/twc.2017.2786258

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Provoking the Adversary by Detecting Eavesdropping and Jamming Attacks: A Game Theoretical Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Ahmed Salem, Xuening Liao, Yulong Shen and Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      Wireless Communications and Mobile Computing

      巻: 2018 ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SEGM: A secure group management framework in integrated VANET-cellular networks2018

    • 著者名/発表者名
      Chengzhe Lai, Dong Zheng, Qinglan Zhao, XiaohongJiang
    • 雑誌名

      Vehicular Communications

      巻: 11 ページ: 33-45

    • DOI

      10.1016/j.vehcom.2018.01.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Friendship-based Cooperative Jamming for Secure Communication in Poisson Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yuanyu Zhang, Yulong Shen, Hua Wang and Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      Wireless Networks

      巻: 2018 号: 7 ページ: 1-19

    • DOI

      10.1007/s11276-018-1732-1

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Asymptotic Analysis of Inhomogeneous Information-Centric Wireless Networks with Infrastructure Support2018

    • 著者名/発表者名
      Kechen Zheng, Ying Cui, Xiaoying Liu, Xinbing Wang and Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: 67 号: 6 ページ: 5245-5259

    • DOI

      10.1109/tvt.2018.2810312

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exact Secrecy Throughput Capacity Study in Mobile Ad Hoc Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Xiaochen Li, Shuangrui Zhao, Yuanyu Zhang, Yulong Shen and Xiaohong Jiang
    • 雑誌名

      Ad Hoc Networks Journal

      巻: 72 ページ: 105-114

    • DOI

      10.1016/j.adhoc.2018.01.012

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generalized Cooperative Multicast in Mobile Ad Hoc Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Bin Yang, Yulong Shen, Xiaohong Jiang and Tarik Taleb
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Vehicular Technology

      巻: 67 号: 3 ページ: 2631-2643

    • DOI

      10.1109/tvt.2017.2771286

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Packet Delivery Delay Study for Three-Dimensional Mobile Ad Hoc Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Wu Wang, Bin Yang, Osamu Takahashi, Xiaohong Jiang, Shikai Shen
    • 雑誌名

      Ad Hoc networks

      巻: 69 ページ: 38-48

    • DOI

      10.1016/j.adhoc.2017.10.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] On the Secrecy Capacity of Covert Communication in Full-duplex Relay System2020

    • 著者名/発表者名
      Ranran Sun, Bin Yang, Yulong Shen and Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      PLAS '20: Proceedings of the 1st International Workshop on Physical-Layer Augmented Security for Sensor Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Covert Outage Analysis for Random Wireless Networks Under Warden Collusion2020

    • 著者名/発表者名
      Shuangrui Zhao, Jia Liu, Yulong Shen and Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      2020 International Conference on Networking and Network Applications
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Covert Communication in Relaying Sensor Systems2020

    • 著者名/発表者名
      Chan Gao, Bin Yang, Xiaohong Jiang, Hiroshi Inamura and Masaru Fukushi
    • 学会等名
      PLAS '20: Proceedings of the 1st International Workshop on Physical-Layer Augmented Security for Sensor Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Buffer-Aided Relaying for Two-Hop Secure Communication with Limited Packet Lifetime2019

    • 著者名/発表者名
      Ji He, Jia Liu, Yang Xu, Yulomng Shen, and Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      IEEE HPSR 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Hierarchical Sharding Protocol for multi-domain IoT Blockchains2019

    • 著者名/発表者名
      Wei Tong, Xuewen Dong, Yulong Shen, Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      IEEE ICC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secure and Energy-Efficient Beamforming for MIMO Two-way Untrusted Relay Systems2019

    • 著者名/発表者名
      Shuangrui Zhao, Jia Liu, Yulong Shen, Xiaohong Jiang, and Norio Shiratori
    • 学会等名
      IEEE WCNC 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Strongly Secure and Efficient Range Queries in Cloud Databases under Multiple Keys2019

    • 著者名/発表者名
      Ke Cheng, Yulong Shen, Yongzhi Wang, Liangmin Wang, Xiaohong Jiang, Jianfeng Ma, Cuicui Su
    • 学会等名
      IEEE INFOCOM 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Relay UE Selection Scheme in an Emergency Warning System Integrating Proximity Services2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Musaka, Yoshitaka Nakamura, Hiroshi Inamura and Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      2019 16th IEEE Annual Consumer Communications & Networking Conference (IEEE CCNC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Channel-Based Authentication for Dual-Hop Wireless Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Pinchang Zhang and Xiaohong Jiang
    • 学会等名
      NaNA 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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