零交互配对与认证的加固与加速
密码学与安全
2023-08-29 v2
摘要
在物联网（IoT）中建立并维护安全通信对于保护智能设备至关重要。零交互配对（ZIP）与零交互认证（ZIA）利用设备的环境上下文（如音频）使 IoT 设备无需用户交互即可建立并维护安全通信。为实现自主运行，ZIP 与 ZIA 要求上下文具备足够熵以抵御攻击并及时完成。尽管低熵上下文是常态（如空房间内），研究界尚未提出在此类条件下运行的 ZIP 与 ZIA 方案。我们提出 HardZiPA，一种将商用 IoT 执行器转化为注入设备以生成高熵上下文的新方法。在此，我们将 IoT 执行器影响环境的能力（如发出声音）与许多执行器具备的伪随机数生成器（PRNG）相结合，以构造难以预测的上下文刺激。为验证 HardZiPA 的可行性，我们在现成 IoT 执行器（即智能音箱、灯具与加湿器）上实现它。我们全面评估 HardZiPA，在真实场景中收集超过 80 小时的各种上下文数据。结果表明，HardZiPA 能够挫败针对 ZIP 与 ZIA 方案的高级主动攻击，同时在多数情况下使上下文熵量翻倍，从而实现两倍更快的配对与认证。
引用
@article{arxiv.2306.04458,
title = {Hardening and Speeding Up Zero-interaction Pairing and Authentication},
author = {Mikhail Fomichev and Timm Lippert and Matthias Hollick},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.04458},
year = {2023}
}
备注
Accepted to EWSN 2023. Code and data are available at https://github.com/seemoo-lab/hardzipa