Multipath Private Communication: An Information Theoretic Approach
Notice bibliographique
Résumé
Sending private messages over communication environments under surveillance is an important challenge in communication security and has attracted attentions of cryptographers through time. We believe that resources other than cryptographic keys can be used for communication privacy. We consider private message transmission (PMT) in an abstract multipath communication model between two communicants, Alice and Bob, in the presence of an eavesdropper, Eve. Alice and Bob have pre-shared keys and Eve is computationally unbounded. There are a total of $n$ paths and the three parties can have simultaneous access to at most $t_a$, $t_b$, and $t_e$ paths. The parties can switch their paths after every $λ$ bits of communication. We study perfect (P)-PMT versus asymptotically-perfect (AP)-PMT protocols. The former has zero tolerance of transmission error and leakage, whereas the latter allows for positive error and leakage that tend to zero as the message length increases. We derive the necessary and sufficient conditions under which P-PMT and AP-PMT are possible. We also introduce explicit P-PMT and AP-PMT constructions. Our results show AP-PMT protocols attain much higher information rates than P-PMT ones. Interestingly, AP-PMT is possible even in poorest condition where $t_a=t_b=1$ and $t_e=n-1$. It remains however an open question whether the derived rates can be improved by more sophisticated AP-PMT protocols. We study applications of our results to private communication over the real-life scenarios of multiple-frequency links and multiple-route networks. We show practical examples of such scenarios that can be abstracted by the multipath setting: Our results prove the possibility of keyless information-theoretic private message transmission at rates $17\%$ and $20\%$ for the two example scenarios, respectively. We discuss open problems and future work at the end.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,004 | 0,014 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,003 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,005 |
| Communication savante | 0,003 | 0,010 |
| Science ouverte | 0,003 | 0,005 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,005 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».