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无线密钥生成中的中间人攻击与拒绝服务攻击

密码学与安全 2020-03-27 v1 信息论 math.IT

摘要

利用共享随机性(例如来自无线信道衰落的 realization)的无线密钥生成(W-SKG)是一种成熟的方案,可用于会话密钥协商。在时延受限的无线网络中,尤其是在超可靠低时延通信(URLLC)的第五代以后(B5G)系统背景下,W-SKG 方法尤为引人关注。然而,众所周知,W-SKG 方案在所谓“优势提取”阶段是可被操纵的,在该阶段合法双方获取共享随机性的观测值。例如,主动攻击者可通过注入导频信号充当中间人(MiM),和/或以干扰形式发起拒绝服务攻击(DoS)。本文研究了注入攻击与反应式干扰攻击对 W-SKG 的影响。首先,证明通过导频随机化可将注入攻击转化为——潜在危害更小的——干扰攻击;提出了一种基于随机化 QPSK 导频的新系统设计。随后,在存在反应式干扰者的块衰落加性白高斯噪声(BF-AWGN)信道中,利用博弈论公式确定了最优干扰策略。结果表明,反应式干扰者的影响远比简单的主动干扰者严重。

关键词

引用

@article{arxiv.2003.12034,
  title  = {Man-in-the-Middle and Denial of Service Attacks in Wireless Secret Key Generation},
  author = {Miroslav Mitev and Arsenia Chorti and E. Veronica Belmega and Martin Reed},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2003.12034},
  year   = {2020}
}