Post doc H/F : Limites fondamentales des canaux wiretap en longueur finie

Missions :
L'objectif du projet est d'étudier le codage wiretap pour des liens hautement directionnels et d’obtenir des nouvelles bornes pour le débit optimal en longueur finie sous une contrainte de sécurité en termes d’information mutuelle.
Activités :
Contexte :
L'utilisation de techniques de sécurité au niveau de la couche physique est envisagé pour les futurs réseaux 6G [1,2] afin de garantir un premier niveau de protection à faible latence et à faible coût de calcul. Une condition fondamentale pour leur implémentation pratique est une garantie d'asymétrie dans la qualité du signal entre les terminaux légitimes et les attaquants. Des nouvelles technologies, comme le beamforming utilisant le MIMO massif / distribué, l'usage de surfaces intelligentes réconfigurables pour modifier le canal, et les transmissions hautement directionnelles dans la gamme mmWave / THz peuvent fournir ces avantages de sécurité et permettre l'utilisation du codage wiretap.
Les cas d'usage envisagées pour le codage wiretap comprennent les réseaux IoT par paquets courts et les communications ultra-fiables à faible latence (URLLC).

Programme de recherche :
Pour les applications à faible latence, il est important d'obtenir des bornes pour le débit optimal sous contraintes de sécurité en longueur finie. En s'appuyant sur les résultats de Polyanskiy, Poor et Verdù pour l'analyse des limites fondamentales des systèmes de communication par petits paquets [3], Yang, Schaefer et Poor [4] ont caractérisé le taux de codage secret optimal au deuxième ordre pour les canaux wiretap discrets et gaussiens. Dans [4], la confidentialité est mesurée par la distance en variation totale entre la distribution jointe du message M et de l’observation Z de l’espion, et une distribution idéale où le message M est uniforme et indépendant de Z.
Toutefois, pour certaines applications, il s’avère plus utile de mesurer la confidentialité en termes de « information leakage » (c’est-à-dire l’information mutuelle entre M et Z).
L’objectif du projet est d’obtenir des nouvelles bornes pour le taux de codage secret sous une contrainte d’information mutuelle, pour des canaux wiretap discrets sans mémoire et gaussiens.

[1] L. Mucchi, S. Jayousi, S. Caputo, E. Panayirci, S. Shahabuddin, J. Bechtold, I. Morales, R.-A. Stoica, G. Abreu, and H. Haas, “Physical-layer security in 6G networks,” IEEE Open Journal of the Communications Society, vol. 2, pp. 1901–1914, 2021.
[2] A. Chorti, A. N. Barreto, S. Köpsell, M. Zoli, M. Chafii, P. Sehier, G. Fettweis, and H. V. Poor, “Context-aware security for 6G wireless: The role of physical layer security,” IEEE Communications Standards Magazine, vol. 6, no. 1, pp. 102–108, 2022.
[3] Y. Polyanskiy, H. V. Poor, and S. Verdú, “Channel coding rate in the finite blocklength regime,” IEEE Transactions on Information Theory, vol. 56, no. 5, p. 2307, 2010.
[4] W. Yang, R. F. Schaefer, and H. V. Poor, “Wiretap channels: Non
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