魔镜魔镜墙上挂：基于快速软件可控表面的无线环境重构攻击
密码学与安全
2021-08-04 v3
摘要
智能反射面（IRS）是无线通信中一种有前景的新范式，用于满足下一代移动网络中日益增长的连接需求。IRS 又称软件可控超表面，由一组可调的无线电波反射器组成，能够实现智能无线环境，例如增强无线信道的信噪比（SNR）和空间分集。迄今为止，关于 IRS 的研究主要集中在建设性应用上。在本工作中，我们首次证明 IRS 为攻击者提供了一个实用的低成本工具包，可轻松实时地对物理层执行复杂的信号操控攻击。我们引入环境重构攻击（ERA）作为无线射频网络中一类新颖的干扰攻击。在此， adversary（对手）利用 IRS 快速改变电磁传播环境以干扰合法接收机。IRS 为对手提供了相对于传统干扰的关键优势：它不再需要主动发射干扰信号，而是由 IRS 反射现有的合法信号。此外，对手不需要任何关于合法信道的知识。我们基于广泛使用的正交频分复用（OFDM）调制，在无线系统中深入研究了 ERA。我们通过解析分析、仿真以及实验给出了对该攻击的见解。我们的结果表明，即使 IRS 尺寸相当小，ERA 也能严重降低可用数据速率。最后，我们实现了一个攻击者装置，并演示了一次实际的 ERA 以使整个 Wi-Fi 网络变慢。
引用
@article{arxiv.2107.01709,
title = {Mirror Mirror on the Wall: Wireless Environment Reconfiguration Attacks Based on Fast Software-Controlled Surfaces},
author = {Paul Staat and Harald Elders-Boll and Markus Heinrichs and Christian Zenger and Christof Paar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.01709},
year = {2021}
}