Encryption in phase space for classical coherent optical communications
Notice bibliographique
Résumé
Optical layer attacks on optical fiber communication networks are one of the weakest reinforced areas of the network, allowing attackers to overcome security software or firewalls when proper safeguards are not put into place. Encrypting data using a random phase mask is a simple yet effective way to bolster the data security at the physical layer. Since the interactions of the random phases used for such encryption heavily depend on system properties like data rate, modulation format, distance, degree of phase randomness, laser properties, etc., it is important to determine the optimum operating conditions for different scenarios. In this work, assuming that the transmitter and the receiver have a secret pre-shared key, we present a theoretical study of security in such a system through mutual information analysis. Next, we determine operating conditions which ensure security for 4-PSK, 16-PSK, and 128-QAM formats through numerical simulation. Moreover, we provide an experimental demonstration of the system using 16-QAM modulation. We then use numerical simulation to verify the efficacy of the encryption and study two preventative measures for different modulation formats which will prevent an eavesdropper from obtaining any data. The results demonstrate that the system is secure against a tapping attack if an attacker has no information of the phase modulator and pre-shared key.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
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 tête enseignante, 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 ».