基于渗流理论的物联网恶意软件流行防护
密码学与安全
2020-10-27 v1 信息论
math.IT
摘要
即将到来的物联网（IoT）预计将涵盖海量连接设备、智能物体与信息物理系统。由于设备的大规模与密集部署，以最先进的安全对策保障 100% 设备被视为不可行。因此，大规模物联网在网络入侵与恶意软件渗透方面存在不可避免的漏洞。更糟的是，利用设备高密度与直接无线连接，恶意软件感染可借由易感（即未受保护）设备隐蔽传播并形成流行爆发而不被安全管理察觉。恶意软件爆发使对手能攻陷大量设备，可用于发起多样的网络与物理恶意攻击。在此背景下，我们利用空间防火墙防护物联网免受恶意软件爆发。具体而言，空间防火墙是配备最先进安全与反恶意软件程序、空间部署于网络中以过滤无线流量从而检测并阻止恶意软件传播的计算能力设备。利用渗流理论工具，我们证明存在空间防火墙的临界密度，超过该密度则恶意软件爆发不可能发生。这进而使物联网免受恶意软件流行影响，而与感染/处理速率无关。为此，获得了空间防火墙临界密度的易处理上界。此外，我们刻画了空间防火墙与物联网设备的相对通信范围以确保安全网络连接。还刻画了由防火墙保护的设备百分比。
引用
@article{arxiv.2010.12862,
title = {Safeguarding the IoT from Malware Epidemics: A Percolation Theory Approach},
author = {Ainur Zhaikhan and Mustafa A. Kishk and Hesham ElSawy and Mohamed-Slim Alouini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2010.12862},
year = {2020}
}