보안 손실 없는 압축과 사이드 정보 활용

본 연구는 센서 네트워크와 같은 실시간 데이터 수집 환경에서, 전송 채널이 완전 무잡음이면서 전송된 비트가 악의적 청취자(Eve)에게 그대로 노출되는 상황을 가정한다. 이러한 환경에서 전통적인 와이어탭 채널 모델이 활용할 수 있는 채널 잡음에 의존한 보안 메커니즘은 적용되지 않으며, 대신 수신자(Bob)가 보유한 사이드 정보와 보조 센서(Charlie)의 협조를 통해 보안을 달성한다. **시스템 모델** - Alice는 i.i.d. 원본 A^N을 보유하고, 제한된 비트 전송률 R_A 로 무잡음 채널을 통해 Bob에게 전송한다. - Eve는 자신의 사이드 정보 E^N 과 Alice의 전송 비트를 모두 관찰한다. - Charlie는 또 다른 사이드 정보 C^N 을 보유하고, 비밀 전송률 R_C 로 Bob에게 전송한다. - (A, C, E) 의 결합 분포 p_{A,C,E} 가 사전에 알려져 있다. **목표** - Bob이 원본 A^N 을 오류 없이 복원하도록 압축률 R_A 와 R_C 를 설계한다. - 동시에 Eve가 A^N 에 대해 갖는 불확실성, 즉 equivocation Δ = (1/N) H(A^N | f_A(A^N), E^N ) 를 최대화한다. **코딩된 사이드 정보 (Coded Side Information)** 정리 3.1은 (R_A, R_C, Δ) 가 달성 가능하기 위한 내부·외부 조건을 제시한다. 내부 조건은 1) R_A ≥ H(A|V) 2) R_C ≥ I(C;V) 3) Δ ≤ max_{U,V}