論文の概要: Securing Hybrid Wireless Body Area Networks (HyWBAN): Advancements in Semantic Communications and Jamming Techniques
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2404.16120v1
- Date: Wed, 24 Apr 2024 18:21:08 GMT
- ステータス: 処理完了
- システム内更新日: 2024-04-26 18:02:25.938930
- Title: Securing Hybrid Wireless Body Area Networks (HyWBAN): Advancements in Semantic Communications and Jamming Techniques
- Title（参考訳）: ハイブリッド無線ボディエリアネットワーク(HyWBAN):セマンティックコミュニケーションとジャミング技術の進歩
- Authors: Simone Soderi, Mariella Särestöniemi, Syifaul Fuada, Matti Hämäläinen, Marcos Katz, Jari Iinatti,
- Abstract要約: 本稿では,Hybrid Wireless Body Area Networks(HyWBANs)のセキュリティを強化するための新しい戦略について検討する。
高度なサイバー攻撃に対するHyWBANの脆弱性を認識し,セマンティックコミュニケーションとジャミングレシーバーの革新的な組み合わせを提案する。
われわれのアプローチは, 主要なセキュリティ問題に対処し, 将来安全なバイオメディカル通信システムの基盤となるものとなる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.1676500745770544
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This paper explores novel strategies to strengthen the security of Hybrid Wireless Body Area Networks (HyWBANs), essential in smart healthcare and Internet of Things (IoT) applications. Recognizing the vulnerability of HyWBAN to sophisticated cyber-attacks, we propose an innovative combination of semantic communications and jamming receivers. This dual-layered security mechanism protects against unauthorized access and data breaches, particularly in scenarios involving in-body to on-body communication channels. We conduct comprehensive laboratory measurements to understand hybrid (radio and optical) communication propagation through biological tissues and utilize these insights to refine a dataset for training a Deep Learning (DL) model. These models, in turn, generate semantic concepts linked to cryptographic keys for enhanced data confidentiality and integrity using a jamming receiver. The proposed model demonstrates a significant reduction in energy consumption compared to traditional cryptographic methods, like Elliptic Curve Diffie-Hellman (ECDH), especially when supplemented with jamming. Our approach addresses the primary security concerns and sets the baseline for future secure biomedical communication systems advancements.
- Abstract（参考訳）: 本稿では、スマートヘルスケアとIoT(Internet of Things)アプリケーションに不可欠なHybrid Wireless Body Area Networks(HyWBANs)のセキュリティを強化するための新しい戦略を検討する。
高度なサイバー攻撃に対するHyWBANの脆弱性を認識し,セマンティックコミュニケーションとジャミングレシーバーの革新的な組み合わせを提案する。
この二重層セキュリティ機構は、特にボディ内からオンボディ通信チャネルを含むシナリオにおいて、不正なアクセスやデータ漏洩を防止する。
本研究では,生物組織を介したハイブリッド(無線,光)通信の伝搬を理解するために総合的な実験室計測を行い,これらの知見を利用してディープラーニング(DL)モデルを訓練するためのデータセットを洗練する。
これらのモデルは次に、ジャミングレシーバーを使用してデータの機密性と整合性を高めるために、暗号鍵にリンクされたセマンティックな概念を生成する。
提案モデルでは,特にジャミングを補完する楕円曲線Diffie-Hellman (ECDH) のような従来の暗号手法と比較して,エネルギー消費量の大幅な削減が示されている。
われわれのアプローチは, 主要なセキュリティ問題に対処し, 将来安全なバイオメディカル通信システムの基盤となるものとなる。
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