Covert D2D Communication Underlaying Cellular Network: A System-Level Security Perspective
Notice bibliographique
Résumé
To meet the surging wireless traffic demand, underlaying cellular networks with device-to-device (D2D) communication to reuse the cellular spectrum has been envisioned as a promising solution. In this paper, we aim to secure the D2D communication of the D2D-underlaid cellular network by leveraging covert communication to hide its presence from the vigilant adversary. In particular, there are adversaries aiming to detect D2D communications according to their received signal powers. To avoid being detected, the legitimate entity, i.e., D2D-underlaid cellular network, performs power control aiming to hide the D2D communication. We model the conflict between the adversaries and the legitimate entity as a two-stage Stackelberg game. Therein, the adversaries are the followers intending to detect D2D communication at the lower stage while the legitimate entity is the leader and aims to maximize its utility constrained by the D2D communication covertness and the cellular quality of service (QoS) at the upper stage. Different from the conventional works, the study of the combat is conducted from the system-level perspective, where the scenario that a large-scale D2D-underlaid cellular network threatened by massive spatially distributed adversaries is considered and modeled by stochastic geometry. We obtain the adversary’s optimal strategy as the best response from the lower stage and also both analytically and numerically verify its optimality. Taking into consideration the best response from the lower stage and based on the successive convex approximation (SCA) method, we devise a bi-level algorithm to find the optimal strategy of the legitimate entity, which together with the best response from the lower stage constitute the Stackelberg equilibrium. Numerical results are presented to evaluate the network performance and reveal practical insights that instead of improving the legitimate utility by strengthening the D2D link reliability, increasing D2D transmission power will degrade it due to the security concern.
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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 | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 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 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 ».