Effektive Leistungsevaluation sicherer Kommunikations- und Identifikationssysteme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Holger Boche; Professor Dr.-Ing. Rafael Schaefer
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung seit 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 420862674

Moderne Kommunikationssysteme müssen vordefinierte Anforderungen an die spektrale Effizienz und die Sicherheit erfüllen. Physical Layer Security ist ein Konzept, das beide Anforderungen vereint und sie mit entropischen Größen in Verbindung setzt. In diesem Projekt wird ein auf Turing Maschinen basierendes Framework entwickelt, um die Frage zu beantworten, ob ein Kommunikationssystem solche Anforderungen erfüllt oder nicht. Es ist bekannt, dass die Klasse der Turing-lösbaren Probleme mit der Klasse der algorithmisch lösbaren Probleme übereinstimmt, so dass dieses Framework die theoretische Grundlage für eine effektive Verifikation solcher Leistungsanforderungen liefert. Ein Hauptproblem hier ist, zu entscheiden, ob die Performancefunktionen, insbesondere die (Kanal-)Kapazitäten, aber auch tatsächliche Code-Konstruktionen von relevanten Kommunikationsszenarien, insbesondere solche mit Sicherheitsanforderungen und aktiven Jammern, Turing-berechenbar sind. Dies ist eine notwendige Voraussetzung dafür, dass die entsprechenden Kommunikationsprotokolle effektiv verifizierbar sind. In diesem Projekt werden verschiedene Szenarien einschließlich des Wiretap Channels und des Wiretap Channels mit aktivem Jammer untersucht. Diese werden zuerst für sichere Kommunikation oder sichere Identifikation untersucht. Abschließend wird ein ganzheitliches System entwickelt und analysiert, das diese verschiedenen Aufgaben gleichzeitig auf der physikalischen Schicht integriert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen