فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در مقایسه با روش‌های مرسوم رمزنگاری، تولید کلید مخفی (SKG) لایه فیزیکی به‌دلیل ویژگی‌هایی از قبیل سبک وزن بودن و مقیاس پذیری برای شبکه‌های نسل ششم (6G) کارآمدتر و مناسب‌تر است. در حوزۀ SKG، طرح‌‌های مبتنی بر مولدهای‌ تصادفی محلّی برای تولید کلید با نرخ بالا، استفاده می‌شوند. یکی از این طرح‌ها، تزریق فاز تصادفی است که در آن سیگنال‌های کاوش کانال با فاز تصادفی بین طرفین ارتباط (آلیس و باب) مبادله می‌شود. در این کار تحقیقاتی، یک طرح SKG در حضور یک رلۀ غیرقابل اعتماد ارائه می‌شود که در آن، رله نمی‌تواند به کلید دست یابد. به منظور عملیاتی بودن طرح، برای اولین بار، سیگنال‌های کاوش کانال از جنس فاز تصادفی گسسته در نظر گرفته شده و در گیرندگی نیز از کوانتیزه کننده تک بیتی استفاده می‌شود. به علاوه، به منظور کاهش نرخ خطای کلید، از کوانتیزاسیون با نواحی محافظ (GB) برای استخراج کلید استفاده می‌گردد. برای چنین سناریویی، روابطی برای نرخ تطبیق کلید، نرخ عدم تطبیق کلید (KMR) و نیز نرخ دور ریزی کلیدها (KDR) به ازای هر کاوش کانال ارائه می‌دهیم. اگرچه افزایش محدوده GB، معیار KMR را کاهش می‌دهد، اما طول دنباله کلید نیز کوتاه می‌گردد. به منظور ارزیابی تأثیر GB بر روی کارایی طرح تولید کلید پیشنهادی، نرخ تولید کلید خام تعریف شده و محاسبه می‌گردد. در بخش شبیه‌سازی، بینش‌های مهندسی مفیدی در خصوص تعیین توان سیگنال کاوش، محدود GB و نیز قدرت تصحیح کدینگ مورد نیاز، ارائه می‌دهیم. همچنین در این مقاله، به ارزیابی امنیتی طرح پیشنهادی می‌پردازیم. ضمن محاسبۀ ظرفیت کلید مخفی، خواهیم دید که رلۀ غیرقابل اعتماد و شنودگر خارجی با رهگیری مراحل کاوش کانال نمی‌توانند کلید را کشف کند.