Новый радиочип предотвращает прослушку без шифрования
Сама природа шифрования требует обмена информацией между отправителем и получателем для успешной расшифровки сообщения. Этот обмен не только делает коммуникации уязвимыми для атак, но также, из-за требующихся вычислений, увеличивает задержку, что критично для беспилотных автомобилей, роботов и других киберфизических систем.
Стремясь устранить эту прореху в защите, исследователи из Принстонского университета 22 ноября в статье для журнала Nature Electronics описали методологию, которая строит безопасность на физической природе сигнала — согласованной пространственной и временной модуляции высокочастотных электромагнитных полей.
Сконструированный ими беспроводной микрочип миллиметрового диапазона позволяет предотвращать перехват радиосвязи без ухудшения задержки, эффективности и скорости сети 5G.
Вместо того, чтобы полагаться на шифрование, принстонский метод формирует саму передачу таким образом, чтобы превращать сигнал в любых возможных местах нахождения подслушивающего в бессмысленный шум.
Для этого сообщение разбивается случайным образом, и его фрагменты назначаются разным подмножествам антенн в массиве. Исследователи смогли скоординировать передачу так, чтобы только приёмник в намеченном направлении передачи мог собрать сигнал в правильном порядке. В остальных направлениях нарезанные сигналы собираются беспорядочно, давая на выходе шум.
Попытка перехватить сообщение, вмешавшись в основную линию связи, нарушит передачу и будет немедленно обнаружена. Теоретически, собрав очень большое количество шумоподобных боковых сигнатур, из них можно восстановить исходный сигнал при помощи ИИ-алгоритмов, но это, как отмечают исследователи, почти неподъёмная по сложности задача. Кроме того, есть способы её усложнить злоумышленникам, например, применив обычное шифрование в качестве добавочного уровня защиты.
Команда из Принстона смогла воплотить всю предложенную схему в одном кремниевом чипе, который изготовила с применением стандартной технологии полупроводникового производства.