論文の概要: A Protocol-Agnostic Backscatter-Based Security Layer for Ultra-Low-Power SWIPT IoT Networks

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2604.15831v1
• Date: Fri, 17 Apr 2026 08:34:56 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2026-04-20 22:00:19.827327
• Title: A Protocol-Agnostic Backscatter-Based Security Layer for Ultra-Low-Power SWIPT IoT Networks
• Title（参考訳）: 超低消費電力SWIPT IoTネットワークのためのプロトコル非依存のバックスキャッタセキュリティ層
• Authors: Taki Eddine Djidjekh, Alexandru Takacs, Gaël Loubet, Lamoussa Sanogo, Daniela Dragomirescu,
• Abstract要約: 本稿では,モノのインターネット(IoT)アプリケーションにおけるSWIPT(Symtaneous Wireless Information and Power Transfer)のプロトコルに依存しないセキュリティ強化について述べる。 後方散乱に基づく識別機構に基づいて,通信プロトコルとは独立して動作するセキュアでエネルギー効率の高い層を導入する。 その結果, ノードの自律性に悪影響を及ぼすことなく, セキュアな識別, 信頼性の高いエネルギー回収, およびデータ伝送を実現することができた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 36.94429692322632
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: This paper presents a lightweight, protocol-agnostic security enhancement for Simultaneous Wireless Information and Power Transfer (SWIPT) in Internet of Things (IoT) applications. Building on a backscatter-based identification mechanism, the proposed approach introduces a secure, energy-efficient layer that operates independently of communication protocols and with minimal hardware modification. A rectifier-driven backscattering scheme embedded in battery-free sensing nodes enables authentication without activating conventional RF transceivers, thereby reducing power consumption while ensuring secure device identification. To assess robustness, replay attacks are emulated on standard LoRaWAN Activation By Personalization (ABP) encryption, highlighting vulnerabilities and demonstrating the relevance of the proposed solution. The approach is experimentally validated in a real Wireless Sensor Network (WSN) using LoRaWAN-compatible, battery-free sensing nodes equipped with compact, low-profile antennas, confirming both practicality and scalability for space-constrained IoT deployments. Results show that the method achieves secure identification, reliable energy harvesting, and data transmission with negligible impact on node autonomy. The proposed approach offers a practical, energy-efficient, and scalable security framework for SWIPT-enabled IoT systems, strengthening device authentication without altering existing communication protocols or compromising power autonomy.
• Abstract（参考訳）: 本稿では,モノのインターネット(IoT)アプリケーションにおける同時無線情報通信(SWIPT)のための軽量でプロトコルに依存しないセキュリティ強化について述べる。 後方散乱に基づく識別機構を基盤として,通信プロトコルとは独立に動作し,ハードウェア変更を最小限に抑えたセキュアでエネルギー効率の高い層を提案する。 電池レスセンシングノードに埋め込まれた整流器駆動の後方散乱方式により、従来のRFトランシーバを動作させることなく認証が可能となり、セキュアなデバイス識別を確保しつつ消費電力を低減できる。 堅牢性を評価するため、標準的なLoRaWAN Activation By Personalization (ABP)暗号化でリプレイアタックをエミュレートし、脆弱性を強調し、提案ソリューションの妥当性を示す。 このアプローチは、LoRaWAN互換で、小型で目立たないアンテナを備えた電池レスセンシングノードを使用して、実際の無線センサネットワーク(WSN)で実験的に検証され、宇宙に制約のあるIoTデプロイメントの実用性とスケーラビリティの両方を確認する。 その結果, ノードの自律性に悪影響を及ぼすことなく, セキュアな識別, 信頼性の高いエネルギー回収, およびデータ伝送を実現することができた。 提案するアプローチは、SWIPT対応IoTシステムに対して、実用的でエネルギー効率が高くスケーラブルなセキュリティフレームワークを提供し、既存の通信プロトコルを変更したり、電力自律性を損なうことなく、デバイス認証を強化する。

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