Πλατφόρμα Software Defined Radio (SDR) για μελέτη και υλοποίηση τεχνικών ασφάλειας στο φυσικό επίπεδο (Physical Layer Security)
Software Defined Radio (SDR) platform for studying and implementing Physical Layer Security techniques

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία
Συγγραφέας
Ρούσας, Ελευθέριος
Ημερομηνία
2025-02-25Επιβλέπων
Karabetsos, SotirisΛέξεις-κλειδιά
Carrier frequency offset ; CFO ; CSI ; FPGA ; Least mean squares ; LMS ; OFDM ; PLS ; Physical layer security ; PRNG ; QAM ; Κβαντική διανομή κλειδιού ; QKD ; Quantum key distribution ; SDR ; Software-defined radio ; Τηλεπικοινωνιακά συστήματαΠερίληψη
Σε αυτή την εργασία παρουσιάζεται η ανάπτυξη ενός τηλεπικοινωνιακού συστήματος μετάδοσης (Tx) - λήψης (Rx) για μονού φέροντος (QAM) και πολλαπλών φερόντων (OFDM) διαμορφώσεις μέσω του μεθοδολογικού πλαίσιου της πλατφόρμας Software Defined Radio (SDR). Το τηλεπεκοινωνιακό σύστημα θα αξιοποιηθεί για την ανάπτυξη και μελέτη τεχνικών ασφαλείας φυσικού επιπέδου (Physical Layer Security - PLS). Επιπλέον, γίνεται αξιοποίηση μιας πλατφόρμα Κβαντικής Διανομής Κλειδιών (QKD). Έπειτα, εισάγεται ένα πρακτικό σύστημα διαχείρισης κλειδιών που φροντίζει για όλες τις διαδικασίες συγχρονισμού του QKD με το PLS. Η κρυπτογράφηση εφαρμόζεται τόσο στους πιλότους (preambles) όσο και στο τμήμα των δεδομένων, για να αποτραπεί στους μη εξουσιοδοτημένους χρήστες να εκτελέσουν ζωτικές λειτουργίες που απαιτούνται κατά την αποκωδικοποίηση του σήματος. Τέλος, γίνεται μια αποτίμηση της αποδοτικότητας της κάθε PLS τεχνικής.
Περίληψη
This paper presents the development of a telecommunication system for single-carrier (QAM) as well as multi-carrier (OFDM) modulations through the methodological framework of the Software Defined Radio (SDR) platform. The telecommunication system will be utilized for the development and study of physical layer security techniques (Physical Layer Security - PLS). In addition, a Quantum Key Distribution (QKD) platform is utilized. Then, a practical key management system is introduced that takes care of all the synchronization procedures of QKD with PLS. Encryption is applied to both the pilots (preambles) and the data part, to prevent unauthorized users from performing vital operations required during signal decoding. Finally, an evaluation of the efficiency of each PLS technique is made.