論文の概要: Information Theoretically Secure Encryption Key Generation over Wireless Networks by Exploiting Packet Errors
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2402.05012v1
- Date: Wed, 7 Feb 2024 16:32:13 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-03-18 07:38:15.357704
- Title: Information Theoretically Secure Encryption Key Generation over Wireless Networks by Exploiting Packet Errors
- Title（参考訳）: パケットエラーの爆発による無線ネットワーク上の暗号化鍵生成の理論的安全性
- Authors: Amir K. Khandani,
- Abstract要約: 無線リンク上のデータ転送にはパケットエラーが伴うが、ノイズ条件は2つの異なる受信機で観測されるエラーイベントは互いに独立している。
高レベルプログラミングによる第1次送信の試みにおいて,受信したパケットの誤りを判定する手法が提案されている。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 3.8366697175402225
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This article presents a novel method for establishing an information theoretically secure encryption key over wireless channels. It exploits the fact that data transmission over wireless links is accompanied by packet error, while noise terms, and thereby the error events observed by two separate receivers are independent of each other. A number of data packets, with random data, are transmitted from a first legitimate node, say Alice, to a second legitimate node, say Bob. Bob identifies all packets that are received error-free in the first transmission attempt and sends their indices to Alice over a public channel. Then, both Alice and Bob mix the contents of identified packets, e.g., using a hash function, and thereby derive an identical encryption key. Since error events from Alice to Bob is independent of error events from Alice to Eve, the chances that Eve has successfully received all packets used in key generation error-free diminishes as the number of packet increases. In many wireless standards, the first stage in error detection and Automatic Repeat Request (ARQ) is deployed at the PHY/MAC (Physical Layer/Medium Access Control) layer. In such setups, the first re-transmission is manged by the PHY/MAC layer without informing higher layers. This makes it impossible to directly access the information related to packet errors through high-level programming interfaces available to an end-user. A method is presented for determining packets received error-free in first transmission attempts through high-level programming. Examples are presented in conjunction with an LTE cellular network.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,無線チャネル上で理論的にセキュアな暗号鍵を確立するための新しい手法を提案する。
無線リンク上のデータ転送にはパケットエラーが伴うが、ノイズ条件は2つの異なる受信機で観測されるエラーイベントは互いに独立している。
ランダムなデータを持つデータパケットは、Aliceのように第1の正当ノードから第2の正当ノードに送信される、とBob氏は言う。
Bobは、最初の送信試行でエラーのない全てのパケットを特定し、公開チャネル上でAliceにインデックスを送信する。
そして、AliceとBobは、ハッシュ関数を用いて識別されたパケット、例えば、内容を混合し、同一の暗号化キーを導出する。
Alice から Bob へのエラーイベントは Alice から Eve へのエラーイベントとは無関係であるため、Eve がキー生成時に使用されるすべてのパケットを受信できた可能性は、パケット数が増加するにつれて減少する。
多くの無線規格では、エラー検出と自動リピート要求(ARQ)の第1段階がPHY/MAC(Physical Layer/Medium Access Control)層に展開されている。
このようなセットアップでは、第1の再送信は、より高い層を知らせることなく、PHY/MAC層によって強制される。
これにより、エンドユーザが利用可能な高レベルのプログラミングインターフェースを通じて、パケットエラーに関連する情報に直接アクセスすることは不可能である。
高レベルプログラミングによる第1次送信の試みにおいて,受信したパケットの誤りを判定する手法が提案されている。
例はLTEセルラーネットワークと共に提示される。
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