Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Kỹ thuật mã hóa dữ liệu và mã hóa kênh trên cùng một bước sử dụng khóa bí mật sinh ra từ đặc tính kênh truyền vô tuyến cho hệ thống thông tin vô tuyến đa ăng-ten

Các hệ thống thông tin vô tuyến đa ăng-ten hiện đại mang lại nhiều lợi ích nhưng cũng đối mặt với các mối đe dọa an ninh nghiêm trọng, đặc biệt là tấn công nghe lén. Các phương pháp bảo mật truyền thống ở các lớp trên có những hạn chế về độ trễ và phức tạp tính toán. Do đó, bảo mật lớp vật lý (PLS) nổi lên như một giải pháp tiềm năng để tăng cường an toàn và độ tin cậy cho các hệ thống này.

Luận án này hướng đến các nhà nghiên cứu, học giả và chuyên gia trong lĩnh vực kỹ thuật viễn thông, đặc biệt là những người quan tâm đến bảo mật truyền thông không dây, hệ thống đa ăng-ten và mã hóa lớp vật lý.

Luận án này tập trung vào việc giải quyết các thách thức bảo mật trong hệ thống thông tin vô tuyến đa ăng-ten bằng cách khai thác các kỹ thuật bảo mật lớp vật lý (PLS). Mở đầu, luận án phân tích các ưu điểm và nhược điểm của hệ thống đa ăng-ten, đồng thời chỉ ra các mối đe dọa an ninh, đặc biệt là tấn công nghe lén thụ động, mà các phương pháp mã hóa truyền thống khó có thể giải quyết triệt để do các vấn đề về quản lý khóa và độ phức tạp. Để khắc phục những hạn chế này, nghiên cứu đề xuất và phát triển các phương pháp sinh khóa bí mật dựa trên đặc tính kênh truyền vô tuyến và kỹ thuật mã hóa dữ liệu và mã hóa kênh trên cùng một bước (Crypto-coding) cho các hệ thống MIMO và massive MIMO. Cụ thể, các đóng góp chính bao gồm việc đề xuất phương pháp tạo khóa bí mật nhằm tăng tính ngẫu nhiên của khóa được trích xuất từ đặc điểm kênh, cũng như áp dụng các khóa này để điều khiển các khối xen kẽ/đâm thủng của mã Turbo và các bit đóng băng/bit thông tin của mã cực trong kỹ thuật Crypto-coding. Mục tiêu cuối cùng là nâng cao tính bảo mật và độ tin cậy của truyền thông không dây, đồng thời giảm độ phức tạp tính toán và cấu trúc phần cứng so với các giải pháp bảo mật truyền thống.