Development of an effective security model for wireless network protection

Abstract

Abstract

Information security has been a very important issue in wireless networks and the security of wireless communications plays an increasingly important role in the cybercrime defence against unauthorized activities. I consider the wireless physical layer security which has been explored for the sake of enhancing the protection of wireless communications against eavesdroppers. I consider the problem of secret communication through Rayleigh fading channel in the presence of an eavesdropper in which the transmitter knows the channel state information of both the main and eavesdropper channel. Then, I analyze the average capacity of the main channel and eavesdropper channel from which an expression of secrecy capacity is derived based on the cumulative distribution function and probability density function of the signal to noise ratio. We also analyze an expression for the symbol error rate of the main channel, and the outage probability is obtained for the main transmission. This work demonstrates that the proposed security technique can significantly complement other security approaches implemented in the upper layers of the communication network. Finally, we perform the numerical results in MATLAB

Keywords: Physical layer security, outage probability, symbol error rate, secrecy capacity

ملخص: أمن المعلومات قضية مهمة للغاية في الشبكات اللاسلكية ويلعب أمن الاتصالات اللاسلكية دورًا مهمًا في الدفاع عن الجرائم الإلكترونية ضد الأنشطة غير المصرح بها. أمن الطبقة المادية اللاسلكية تم استكشافه من أجل تعزيز حماية الاتصالات اللاسلكية ضد المتلصصين. اخذنا في الاعتبار مشكلة الاتصال السري عبر قناة خبو رايلي في وجود متنصت والمرسل يعرف معلومات حالة القناة لكل من القناة الرئيسية وقناة التنصت قمنا بتحليل متوسط ​​سعة القناة الرئيسية وقناة التنصت التي تم اشتقاق تعبيرمنها عن سعة السرية بناءً على دالة التوزيع التراكمي ودالة كثافة الاحتمال ونسبه الأشاره إلى نسبة الضوضاء. قمنا أيضًا بتحليل تعبير لمعدل خطأ الرمز للقناة الرئيسية ، وتم الحصول على احتمالية الانقطاع للإرسال الرئيسي. يوضح هذا العمل أن تقنية الأمان المقترحة يمكن أن تكمل بشكل كبير تقنيات الامان الأخرى لنُهج الأمان المطبقة في الطبقات العليا لشبكة الاتصالات. أخيرًا ، نقوم بإجراء النتائج العددية في ماتلاب