論文の概要: Secure Group Key Agreement on Cyber-Physical System Buses
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2601.21966v1
- Date: Thu, 29 Jan 2026 16:45:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-01-30 16:22:50.006002
- Title: Secure Group Key Agreement on Cyber-Physical System Buses
- Title（参考訳）: サイバー物理システムバスのセキュリティグループキーアグリーメント
- Authors: Sebastian N. Peters, Lukas Lautenschlager, David Emeis, Jason Lochert,
- Abstract要約: グループキーアグリーメント(GKA)プロトコルは、デバイス間でキーを動的に合意するために必要である。
既存のGKAプロトコルには制約のあるCPSバスがない。
本稿では,制約下でのトポロジに適した完全分散GKAを目標とする。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Cyber-Physical Systems (CPSs) rely on distributed embedded devices that often must communicate securely over buses. Ensuring message integrity and authenticity on these buses typically requires group-shared keys for Message Authentication Codes (MACs). To avoid insecure fixed pre-shared keys and trust-on-first-use concepts, a Group Key Agreement (GKA) protocol is needed to dynamically agree on a key amongst the devices. Yet existing GKA protocols lack adaptability to constrained CPS buses. This paper targets authenticated, fully distributed GKA suitable for bus topologies under constraints of industrial and cyber-physical systems, including broadcast-only links, half-duplex operation, resource limits, dynamic membership (including unannounced leaves), a long device lifetime, and a strong Dolev-Yao adversary capable of partitioning the bus. We first systematise existing protocols, then derive the requirements necessary for an authenticated and fully distributed GKA on bus systems. Finally, we design, implement, and evaluate a custom GKA protocol based on TreeKEM.
- Abstract（参考訳）: CPS(Cyber-Physical Systems)は、バス上で安全に通信する必要がある分散組み込みデバイスに依存している。
これらのバス上でメッセージの整合性と認証を保証するには、通常、MAC(Message Authentication Codes)のためのグループ共有キーが必要である。
固定鍵の安全性を損なうために、グループ鍵合意(GKA)プロトコルは、デバイス間の鍵について動的に合意するために必要である。
しかし、既存のGKAプロトコルは制約付きCPSバスへの適応性に欠けていた。
本稿では,放送専用リンク,半二重操作,資源制限,動的メンバシップ(未発表の葉を含む),長期のデバイス寿命,バスを分割可能な強力なDolev-Yao敵など,産業・サイバー物理システムの制約下でバストポロジに適した完全分散GKAを目標とする。
まず既存のプロトコルを体系化し、次に、バスシステム上で認証された完全に分散されたGKAに必要な要件を導出する。
最後に、TreeKEMに基づいたカスタムGKAプロトコルの設計、実装、評価を行う。
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