講演名 2021-01-21
有相関MIMO通信路行列のベクトル量子化に基づく秘密鍵共有方式に関する一検討
東出 朋之(同志社大), 衣斐 信介(同志社大), 高橋 拓海(阪大), 岩井 誠人(同志社大),
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抄録(和) 無線通信において,盗聴対策の一つとして電波伝搬特性を用いた物理層での秘密鍵共有方式が注目されている.多くの秘密鍵共有方式では鍵生成における量子化の過程においてスカラー量子化を用いているが,ベクトル量子化に比べ正規局間の鍵不一致率が高くなる.一般的には正規局間の鍵不一致率が最小となるベクトル量子化器を選択するが,盗聴局にとっても鍵生成が容易なものとなる.本稿では,空間相関のあるMIMOチャネルを想定し,正規局間の空間相関を鍵情報に用いるとともに,ベクトル量子化器選択基準に盗聴局に漏れる情報量を考慮することで,盗聴局に漏れ出す情報を最小化しつつ正規局間での鍵不一致率を維持する方式を提案し,その特性をシミュレーションにより評価する.
抄録(英) In the wireless communication, secret key agreement schemes on physical layer attracts attentions for protecting communications from eavesdropping. Most of secret key agreement schemes generate keys by scalar quantization. However, secret keys generated by scalar quantization occur key disagreement in higher probability than these by vector quantization. A general quantizer selection scheme selects a quantizer with minimum key disagreement between two authorized stations. An eaves-dropper is able to generate keys with this quantizer more easily. This paper assumed correlated MIMO channel, and proposed the quantizer utilizing correlation between authorized stations as key information and the quantizer selection scheme taking key entropies leak to eavesdroppers into consideration. This scheme that reduces information leaks to eavesdropper maintaining key disagreement probability between authorized stations.
キーワード(和) 秘密鍵共有方式 / 物理層セキュリティ / 有相関MIMO / ベクトル量子化
キーワード(英) Secret key agreement scheme / Physical layer security / correlated MIMO / Vector quantization
資料番号 IT2020-69,SIP2020-47,RCS2020-160
発行日 2021-01-14 (IT, SIP, RCS)

研究会情報
研究会 SIP / IT / RCS
開催期間 2021/1/21(から2日開催)
開催地(和) オンライン開催
開催地(英) Online
テーマ(和) 無線通信のための信号処理,学習,数理,情報理論および一般
テーマ(英)
委員長氏名(和) 林 和則(京大) / 和田山 正(名工大) / 岡本 英二(名工大)
委員長氏名(英) Kazunori Hayashi(Kyoto Univ.) / Tadashi Wadayama(Nagoya Inst. of Tech.) / Eiji Okamoto(Nagoya Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 坂東 幸浩(NTT) / 田中 聡久(東京農工大) / 小嶋 徹也(東京高専) / 前原 文明(早大) / 西村 寿彦(北大) / 旦代 智哉(東芝)
副委員長氏名(英) Yukihiro Bandou(NTT) / Toshihisa Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Tetsuya Kojima(Tokyo Kosen) / Fumiaki Maehara(Waseda Univ.) / Toshihiko Nishimura(Hokkaido Univ.) / Tomoya Tandai(Toshiba)
幹事氏名(和) 小西 克巳(法政大) / 杉本 憲治郎(早大) / 野崎 隆之(山口大) / 廣友 雅徳(佐賀大) / 牟田 修(九大) / 村岡 一志(NEC)
幹事氏名(英) Katsumi Konishi(Hosei Univ.) / Kenjiro Sugimoto(Waseda Univ.) / Takayuki Nozaki(Yamaguchi Univ.) / Masanori Hirotomo(Saga Univ.) / Osamu Muta(Kyushu Univ.) / Kazushi Muraoka(NEC)
幹事補佐氏名(和) 田中 雄一(東京農工大) / 太田 隆博(専修大) / 安達 宏一(電通大) / 中村 理(シャープ) / 酒井 学(三菱電機) / 岩渕 匡史(NTT) / 奥山 達樹(NTTドコモ)
幹事補佐氏名(英) Yuichi Tanaka(Tokyo Univ. Agri.&Tech.) / Takahiro Ohta(Senshu Univ.) / Koichi Adachi(Univ. of Electro-Comm.) / Osamu Nakamura(Sharp) / Manabu Sakai(Mitsubishi Electric) / Masashi Iwabuchi(NTT) / Tatsuki Okuyama(NTT DOCOMO)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Signal Processing / Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Radio Communication Systems
本文の言語 JPN
タイトル(和) 有相関MIMO通信路行列のベクトル量子化に基づく秘密鍵共有方式に関する一検討
サブタイトル(和)
タイトル(英) A Study on Secret Key Agreement Scheme by Vector Quantization of Correlated MIMO Channel Matrix
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 秘密鍵共有方式 / Secret key agreement scheme
キーワード(2)(和/英) 物理層セキュリティ / Physical layer security
キーワード(3)(和/英) 有相関MIMO / correlated MIMO
キーワード(4)(和/英) ベクトル量子化 / Vector quantization
第 1 著者 氏名(和/英) 東出 朋之 / Tomoyuki Higashide
第 1 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doushisha University(略称:Doushisha Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 衣斐 信介 / Shinsuke Ibi
第 2 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doushisha University(略称:Doushisha Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 高橋 拓海 / Takumi Takahashi
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 岩井 誠人 / Hisato Iwai
第 4 著者 所属(和/英) 同志社大学(略称:同志社大)
Doushisha University(略称:Doushisha Univ.)
発表年月日 2021-01-21
資料番号 IT2020-69,SIP2020-47,RCS2020-160
巻番号(vol) vol.120
号番号(no) IT-320,SIP-321,RCS-322
ページ範囲 pp.34-39(IT), pp.34-39(SIP), pp.34-39(RCS),
ページ数 6
発行日 2021-01-14 (IT, SIP, RCS)