Chia sẻ bí mật tối ưu cho bảo mật thông tin không dây trong kỷ nguyên Internet of Things

( 0 đánh giá )
Miễn phí

Chia sẻ khóa bí mật thủ công không khả thi trong môi trường IoT do thiết bị thiếu giao diện và yêu cầu tốc độ cao.

     • Các phương pháp hiện tại thường để một thiết bị gửi toàn bộ gói tin, dễ bị nghe lén nếu Eve gần thiết bị đó.

   - Giải pháp:

     • Trường hợp hai người dùng:

       ◦ Mỗi người gửi một phần gói tin, không truyền lại nếu lỗi.

       ◦ Tối ưu hóa số lượng gói tin mỗi người gửi (n) để giảm xác suất Eve nhận đủ gói tin.

       ◦ Chứng minh n = N/2 là tối ưu (Theorem 1), và vị trí Eve giữa Alice và Bob là nguy hiểm nhất (Lemma 3).

     • Trường hợp nhiều người dùng (3 người):

       ◦ Sử dụng multicast không xác nhận để chia sẻ gói tin theo vòng tròn (Alice → Bob → Claire → Alice…).

       ◦ Mỗi người duy trì hai biến: SeqA (quảng bá) và Seq (xác nhận).

       ◦ Có khả năng “reset” khi lỗi truyền gói tin, đảm bảo tính bền vững.

       ◦ Phân tích 8 kịch bản lỗi và cách xử lý tương ứng.

       ◦ Định nghĩa hiệu suất chia sẻ bí mật (η) và chứng minh bằng lý thuyết và mô phỏng (Theorem 2).

   - Đánh giá:

     • Mô phỏng với N = 1000 gói tin, xác suất truyền thành công Ps(d) = 1 - (d/100)^2.

     • Kết quả: phương pháp mới giảm xác suất Eve nhận đủ gói tin từ -4 dB xuống -30 dB (hơn 2 bậc độ lớn).

     • Hiệu suất chia sẻ bí mật đạt gần 100% khi Ps(d) > 0.9.

   - Ứng dụng:

     • Áp dụng cho mạng IoT, thành phố thông minh, thiết bị không dây công suất thấp.

     • Có thể mở rộng cho nhiều người dùng hơn, hoặc tích hợp vào giao thức bảo mật tầng MAC.

     • Làm cơ sở triển khai thực tế trên thiết bị vật lý.