論文の概要: A Novel Cipher for Enhancing MAVLink Security: Design, Security Analysis, and Performance Evaluation Using a Drone Testbed

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2504.20626v1
• Date: Tue, 29 Apr 2025 10:53:17 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-05-02 19:15:54.851565
• Title: A Novel Cipher for Enhancing MAVLink Security: Design, Security Analysis, and Performance Evaluation Using a Drone Testbed
• Title（参考訳）: MAVLinkセキュリティ向上のための新しい暗号:ドローンテストベッドを用いた設計・セキュリティ分析・性能評価
• Authors: Bhavya Dixit, Ananthapadmanabhan A., Adheeba Thahsin, Saketh Pathak, Gaurav S. Kasbekar, Arnab Maity,
• Abstract要約: 我々はMAVLinkプロトコルを用いて無人航空機(UAV)の通信をセキュアにするための軽量暗号MAVShieldを提案する。 我々は、AES-CTR、ChaCha20、Speck-CTR、Rabbitと共にMAVShieldを実装し、実際のドローンテストベッドでそれらを評価した。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
• Abstract: We present MAVShield, a novel lightweight cipher designed to secure communications in Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) using the MAVLink protocol, which by default transmits unencrypted messages between UAVs and Ground Control Stations (GCS). While existing studies propose encryption for MAVLink, most remain theoretical or simulation-based. We implement MAVShield alongside AES-CTR, ChaCha20, Speck-CTR, and Rabbit, and evaluate them on a real drone testbed. A comprehensive security analysis using statistical test suites (NIST and Diehard) demonstrates strong resistance of the novel cipher to cryptanalysis. Performance evaluation across key metrics including memory usage, CPU load, and battery power consumption, demonstrates that MAVShield outperforms existing algorithms and offers an efficient, real-world solution for securing MAVLink communications in UAVs.
• Abstract（参考訳）: 我々はMAVLinkプロトコルを用いて無人航空機(UAV)の通信を確保するために設計された新しい軽量暗号MAVShieldを提案する。 既存の研究ではMAVLinkの暗号化が提案されているが、その多くは理論やシミュレーションに基づくものである。 我々は、AES-CTR、ChaCha20、Speck-CTR、Rabbitと共にMAVShieldを実装し、実際のドローンテストベッドでそれらを評価した。 統計的テストスイート(NISTとDiehard)を用いた包括的セキュリティ解析は、暗号解析に対する新しい暗号の強い抵抗を示す。 メモリ使用量、CPU負荷、バッテリ電力消費といった主要なメトリクスのパフォーマンス評価は、MAVShieldが既存のアルゴリズムより優れており、UAVでMAVLink通信を保護するための効率的な実世界のソリューションを提供することを示している。

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