利用 MEC 将物理层安全集成至 NDN-IoT 网络：认证效率、鲁棒性与精度增强
信号处理
2019-10-31 v2
摘要
近期文献表明，将命名数据网络（NDN）应用于多种以信息为中心的物联网（IoT）应用可提升数据发现与投递效率。然而，从数据安全角度看，NDN-IoT 的发展带来了若干新的认证挑战。特别是，NDN-IoT 认证可能要求逐包级签名，从而对资源受限的 IoT 终端设备施加难以承受的高计算与高时间成本。本文提出一种有效方案，通过将轻量且不可伪造的物理层身份（PHY-ID）无缝集成到现有 NDN 签名方案中，用于移动边缘计算（MEC）使能的 NDN-IoT 网络。PHY-ID 生成利用了 IoT 设备固有的信号级设备专用射频缺陷，包括同相/正交相位失衡，从而避免了给受限 IoT 设备增加任何实现复杂度。我们推导了基于离线最大熵的量化规则，并提出了在线两步认证方案以提升认证决策的准确性。由此，协作式 MEC 设备可以最优方式安全地代已认证 IoT 设备执行高代价签名任务。评估结果表明：1）认证时间效率提升；2）对包括重放攻击与基于计算的欺骗攻击在内的若干仿冒攻击具有鲁棒性；3）在 MEC 使能的 NDN-IoT 网络中应用我们的集成设计提高了区分率与正确认证概率。
引用
@article{arxiv.1904.03283,
title = {Integrating PHY Security Into NDN-IoT Networks By Exploiting MEC: Authentication Efficiency, Robustness, and Accuracy Enhancement},
author = {Peng Hao and Xianbin Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.03283},
year = {2019}
}