論文の概要: The Battle of Metasurfaces: Understanding Security in Smart Radio Environments
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2511.13939v1
- Date: Mon, 17 Nov 2025 21:48:32 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-11-19 16:23:52.815532
- Title: The Battle of Metasurfaces: Understanding Security in Smart Radio Environments
- Title（参考訳）: 準曲面の戦い:スマート無線環境におけるセキュリティの理解
- Authors: Paul Staat, Christof Paar, Swarun Kumar,
- Abstract要約: 準曲面-準曲面相互作用とその無線セキュリティへの応用について検討する。
その結果,メタサーフェスの「戦闘」の結果は,タイミング,配置,アルゴリズム戦略,ハードウェアスケールの相互作用に依存することが明らかとなった。
スマート無線環境における高耐久・高能率物理層システムの設計に新たな機会が開けた。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 9.183278638578775
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Metasurfaces, or Reconfigurable Intelligent Surfaces (RISs), have emerged as a transformative technology for next-generation wireless systems, enabling digitally controlled manipulation of electromagnetic wave propagation. By turning the traditionally passive radio environment into a smart, programmable medium, metasurfaces promise advances in communication and sensing. However, metasurfaces also present a new security frontier: both attackers and defenders can exploit them to alter wireless propagation for their own advantage. While prior security research has primarily explored unilateral metasurface applications - empowering either attackers or defenders - this work investigates symmetric scenarios, where both sides possess comparable metasurface capabilities. Using both theoretical modeling and real-world experiments, we analyze how competing metasurfaces interact for diverse objectives, including signal power and sensing perception. Thereby, we present the first systematic study of context-agnostic metasurface-to-metasurface interactions and their implications for wireless security. Our results reveal that the outcome of metasurface "battles" depends on an interplay of timing, placement, algorithmic strategy, and hardware scale. Across multiple case studies in Wi-Fi environments, including wireless jamming, channel obfuscation for sensing and communication, and sensing spoofing, we demonstrate that opposing metasurfaces can substantially or fully negate each other's effects. By undermining previously proposed security and privacy schemes, our findings open new opportunities for designing resilient and high-assurance physical-layer systems in smart radio environments.
- Abstract（参考訳）: 準曲面または再構成可能なインテリジェントサーフェス(RIS)は、次世代無線システムのトランスフォーメーション技術として登場し、電磁波伝搬のデジタル制御を可能にしている。
従来の受動的無線環境をスマートでプログラム可能な媒体にすることで、準曲面はコミュニケーションとセンシングの進歩を約束する。
しかし、メタサーフェスには新たなセキュリティフロンティアもある。攻撃者とディフェンダーの両方がそれらを利用して、独自のアドバンテージのために無線伝搬を変更することができる。
以前のセキュリティ研究は、主に一方的な準曲面アプリケーション(攻撃者または守備者の両方に権限を与える)を探索してきたが、この研究は双方が同等な準曲面能力を持つ対称シナリオを調査した。
理論的モデリングと実世界の実験の両方を用いて、信号パワーや知覚などの様々な目的に対して、競合する準曲面がどのように相互作用するかを分析する。
そこで我々は,文脈に依存しない地表面-地表面相互作用に関する最初の体系的研究とその無線セキュリティへの応用について述べる。
以上の結果から,メタサイト上での「戦闘」の結果は,タイミング,配置,アルゴリズム戦略,ハードウェアスケールの相互運用に依存することが明らかとなった。
無線ジャミング, 通信用チャネル難読化, スプーフィングなどのWi-Fi環境における複数のケーススタディにおいて, 対向する準曲面が相互の効果を実質的にあるいは完全に否定できることを実証した。
従来提案されていたセキュリティとプライバシのスキームを損なうことによって、スマート無線環境におけるレジリエントで高セキュリティな物理層システムを設計する新たな機会が開かれた。
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