Sammanfattning -Det finns ett växande intresse för fysisk lagersäkerhet. Det senaste arbetet har visat att trådlösa enheter kan generera en delad hemlig nyckel genom att utnyttja variationer i sin kanal. Den takt med vilken de hemliga bitarna genereras beror dock i hög grad på hur snabbt kanalen förändras. Till följd av detta har befintliga system låg sekretessgrad och är främst tillämpliga på mobila miljöer. I detta dokument presenteras däremot en ny fysisk-lager-strategi för hemlig nyckelgeneration som är både snabb och oberoende av kanalvariationer. Vår strategi gör att en mottagare stör signalen på ett sätt som fortfarande gör det möjligt att avkoda data, men hindrar andra noder från avkodning. Resultat från en testbädd implementation visar att vår metod är betydligt snabbare och mer exakt än den senaste fysiska lager hemliga nyckelgeneration protokoll. Särskilt, medan tidigare arbete genererar upp till 44 hemliga bitar / s med en 4% lite oenighet mellan de två enheterna, vår design har en sekretessfrekvens på 3-18 Kb / s med 0% lite oenighet. Fysisk lagersäkerhet gör det möjligt för två trådlösa noder att utbyta hemliga data i närvaro av en tjuvlyssnare, utan kryptering [24]. Det är en informationsteoretisk konstruktion som utnyttjar slumpmässigheten på det trådlösa fysiska lagret och inte kräver beräkningshårdhet [12]. Det kan användas för att ersätta kryptering när de kommunicerande enheterna saknar beräkningsresurser för primtalgenerering (t.ex., sensorer [21, 23] ), eller för att generera en kontinuerlig ström av färska hemliga nycklar som stärker befintliga kryptografiska protokoll [28, 12]. Fysisk lagersäkerhet har sin grund i Shannons arbete med perfekt sekretess [24]. Den har upplevt en renässans under de senaste åren med en uppsjö av nya teoretiska resultat som kännetecknar sekretesskapacitet [5, 9, 30], utveckla koder för säker kommunikation [18, 26], och utnyttja kanalvariationer över tid, utrymme och användare för högre informationshastigheter. Dessa teoretiska framsteg har kulminerat med uppkomsten av praktiska system, där trådlösa enheter empiriskt har visat sig använda egenskaperna hos deras trådlösa kanal för att generera en hemlig nyckel i närvaro av en tjuvlyssnare [21, 17, 6]. Befintliga praktiska system är dock mycket begränsade i den takt med vilken de genererar hemliga bitar. Idag är den högsta empiriskt uppnådda sekretessgraden endast 44 bitar/s [6]. För att uppnå denna nivå krävs dessutom rörlighet och det uppstår i genomsnitt 4 % små meningsskiljaktigheter mellan de kommunicerande noderna. Den låga sekretessgraden beror på att befintliga system extraherar hemliga bitar från kanalvariationer, och kan därför inte generera nya hemliga bitar om inte kanalen ändras. Faktum är att experimentella resultat visar att i statiska scenarier, de extraherade bitar har mycket låg entropi vilket gör dem mindre lämpliga för en hemlig nyckel [17]. I detta dokument undersöker vi en ny metod för fysisk lagersäkerhet som är oberoende av kanalvariationer, och därmed fungerar även när kanalen är statisk. Vi introducerar iJam, en kanaloberoende PHY-teknik som säkerställer att en tjuvlyssnare inte ens kan demulera en trådlös signal som inte är avsedd för den. Vi visar att iJam uppnår högre sekretessnivåer än befintliga system utan att vara oense. Grundidén bakom iJam är enkel: Avsändaren upprepar sin överföring, som visas i bild.
Under iJam Ref upprepar avsändaren sin sändning två gånger.
Physical layer wireless security made fast and channel independent
{'venue': '2011 Proceedings IEEE INFOCOM', 'journal': '2011 Proceedings IEEE INFOCOM', 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}