无人机群的认证与切换挑战及方法
密码学与安全
2022-03-15 v2
摘要
无人机正被用于边境安全、监视、货物运输、视觉表演等各种目的，仅靠单架无人机无法完成此类密集型任务。为加快执行此类任务，采用了无人机群。根据分配的职责，群中无人机的数量可能很高。当前使用 5G 新空口（NR）网络认证单架无人机的解决方案需要执行两个步骤。第一步涵盖无人机与 5G 核心网络之间的认证，第二步是无人机与无人机控制站之间的认证。在不引起显著延迟的情况下用当前解决方案对群中每架无人机进行认证是不可行的。在执行切换时，基站（BS）与用户设备（UE）之间的认证密钥必须与新 BS 共享。无人机群具有高度移动性，需要多次从 BS 到新 BS 的切换。如 5G NR 中所述为每架无人机共享认证密钥对无人机群而言不可扩展。此外，无人机可用作 UE 或搭载无人机的无线电接入节点（UxNB）。UxNB 可在农村地区或紧急情况下为无人机群提供服务。切换次数可能增加，且 UxNB 与新 UxNB 之间共享认证密钥的过程由于无线连接可能易受窃听。在本工作中，我们提出了一种方法，使新无人机加入群时的认证时间与通信次数少于 5G NR。此外，针对基站为地面或移动的场景，提出了基于群的切换解决方案，以克服 5G NR 中的可扩展性与延迟问题。
引用
@article{arxiv.2201.05657,
title = {Authentication and Handover Challenges and Methods for Drone Swarms},
author = {Yucel Aydin and Gunes K. Kurt and Enver Ozdemir and Halim Yanikomeroglu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.05657},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication in IEEE Journal of Radio Frequency Identification