相互消息

mutual information用來測量兩個random variables之間的關係,主要是有多少資訊量被傳輸過去。

其中一個random variable會告訴我有多少資訊量從另一個random variable傳過來。

舉例來說,假設X表示6面公平的骰子骰出來的結果,而Y表示骰出來的是不是偶數(0表示偶數,1表示奇數)

很明顯Y告訴我們X值的一些資訊,就可以稱作這些variables在分享mutual information

另一方面來講,如果X骰了一次,而Z骰了另一顆的骰子一次,X跟Z之間是沒有共享mutual information的,因為X跟Z都是獨立骰一次,Z骰子結果並未包含X骰子的任何資訊。

在information theory裡面提到如果兩個variables之間的mutual information是0的話代表這兩個variables是統計上的獨立。

一般表示兩個random variables之間的mutual information都是用joint distribution來定義P(X, Y)如下:

    \[ I(X;Y)=\sum_{x\in X}\sum_{y\in Y}P(x, y)log\frac{P(x, y)}{P(x)P(y)} \]

上述定義中P(X)與P(Y)透過邊際化取得分別屬於X與Y的邊際分佈,找出X與Y的邊際再從中取得交際的部分就可以拿到X與Y之間的mutual information。

Scientia

研究興趣包括密碼理論、密碼工程、安全隱私性、計算複雜度、量子消息與量子計算、硬體安全、網路安全及異常檢測。

Related Posts

完美保密

在1978年Ralph C. Merkle提出了一篇”Secure communications over insecure channels”想法之後,人們開始意識到在網路上傳輸資料時其實存在著攻擊者(adversary)在監聽我們的溝通,從而開始發展要混淆傳輸的資料使得在不安全的環境中也可以安心傳輸

對稱加密函式必要的Confusion以及Diffusion特性

在密碼理論研究當中有兩個特性對於安全的密碼系統來說是不可或缺的,分別是混淆(confusion)以及擴散(diffusion)這兩種特性,由Claude Shannon提出利用這兩種特性是想要抵抗密碼分析上被統計出明文的情況,confusion應用在對稱式密碼系統當中想要讓明文以及輸出密文之間的局部關聯性隱藏起來,其實就是用密鑰來對要加密的資料做影響,而diffusion則是要防止攻擊者能夠利用密文的統計性質找出對應的明文。

發佈留言

發佈留言必須填寫的電子郵件地址不會公開。 必填欄位標示為 *