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联通飞机舱内隐私保护的物联网

密码学与安全 2025-11-20 v1 分布式、并行与集群计算 网络与互联网体系结构

摘要

现代飞机舱内大量物联网设备的普及,使得数据协作的承诺与乘客隐私、供应商知识产权以及监管合规风险之间形成根本性冲突。虽然新的标准如座舱安全媒体独立消息协议(Cabin Secure Media-Independent Messaging, CSMIM)提供了安全的通信骨架,但它们并未解决应用层的数据治理挑战,留下了隐私缺口,阻碍了信任的建立。本文提出并评估了一个框架,通过在类似 CSMIM 的架构之上集成可配置的隐私增强技术(Privacy-Enhancing Technologies, PETs)层来弥合这一缺口。我们对两种务实的 PETs 进行了严格的实证分析:用于统计共享的差分隐私(Differential Privacy, DP)和用于数据遮蔽的加法秘密共享方案(additive secret sharing scheme, ASS)。使用高保真测试平台,对数据隐私、效用和计算性能之间的权衡进行量化分析。我们的结果表明,PETs 的计算开销通常远小于固有的网络和协议延迟。我们证明,诸如设备内处理与虚拟化处理等架构选择,对端到端延迟和计算性能的影响远大于 PETs 本身。这些发现为系统架构师提供了实用的路线图,指导其选择和配置合适的 PETs,从而在航空电子及其他关键领域实现可信赖的协作式物联网生态系统。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.15278,
  title  = {Privacy-Preserving IoT in Connected Aircraft Cabin},
  author = {Nilesh Vyas and Benjamin Zhao and Aygün Baltaci and Gustavo de Carvalho Bertoli and Hassan Asghar and Markus Klügel and Gerrit Schramm and Martin Kubisch and Dali Kaafar},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15278},
  year   = {2025}
}

备注

8 pages, 2 figures. Under review