利用 AES 填充：IoT 系统中无成本的 dB 与免费的 FEC
新兴技术
2024-05-09 v1 硬件体系结构
系统与控制
系统与控制
摘要
物联网（IoT）代表了数字技术的重大进步，其互连设备网络迅速扩展。然而，这种扩展在数据安全性和可靠性方面带来了严峻挑战，尤其是在网络漏洞日益增加的威胁下。为了解决安全问题，高级加密标准（AES）通常用于 IoT 系统中的安全加密。我们的研究探索了 AES 的一种创新用法，即将 AES 填充比特重新用于纠错，从而引入了一种双功能方法，将纠错能力无缝集成到标准加密过程中。在接收机架构中集成最先进的猜测随机加性噪声解码器（GRAND）促进了联合解码与解密过程。这种策略性方法不仅保留了发射机的现有结构，还显著提高了噪声环境下的通信可靠性，在块错误率（BLER）上实现了超过 3 dB 的显著增益。值得注意的是，这种增强的性能在接收端仅带来极小的功耗开销——与传统的仅解密过程相比不到 15%，突显了我们针对 IoT 应用的硬件设计的效率。本文对我们的方法进行了全面分析，特别是在能效和系统性能方面，为可靠的 IoT 通信提出了一种新颖且实用的解决方案。
引用
@article{arxiv.2405.05107,
title = {Leveraging AES Padding: dBs for Nothing and FEC for Free in IoT Systems},
author = {Jongchan Woo and Vipindev Adat Vasudevan and Benjamin D. Kim and Rafael G. L. D'Oliveira and Alejandro Cohen and Thomas Stahlbuhk and Ken R. Duffy and Muriel Médard},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.05107},
year = {2024}
}