低功耗广域网络在 LoRa 网络背景下的安全问题
密码学与安全
2020-07-01 v1
摘要
低功耗广域网络（LPWAN）已被用于支持物联网（IoT）、智慧城市以及广泛工业应用中的低成本、移动双向通信。LPWAN 技术的一个主要安全问题是攻击会阻断节点间的合法通信，导致丢包、包延迟到达以及包歪斜到达上报网关等情形。LoRa（长距离）是一种有前景的无线射频接入技术，可在低数据速率和低功耗下支持远距离通信。LoRa 被认为是构建 LPWAN 的理想候选之一。我们以 LoRa 为参考技术，综述了空中物联网安全威胁以及迄今所采用各类对策的适用性。靠近网关的 LoRa 节点使用比远端节点更小的扩频因子（SF）。但这也意味着更长的空中传输时间，使得所传数据包易受各类恶意攻击，尤其在物理层和链路层。因此，由于各 LoRa 节点漏洞程度不同，无法对所有节点强制一套固定规则。我们的调研揭示，端设备与网关之间尤其当威胁模型事先未知时，亟需安全且不间断的通信。我们考察了传统对策，发现多数现已失效，如跳频与扩频方法。为适应新威胁，采用博弈论方法与强化机器学习方法的新型对策可有效识别威胁并动态选取相应动作以抵御威胁，从而实现安全可靠的通信。
引用
@article{arxiv.2006.16554,
title = {Security Issues of Low Power Wide Area Networks in the Context of LoRa Networks},
author = {Debraj Basu and Tianbo Gu and Prasant Mohapatra},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16554},
year = {2020}
}
备注
17 pages, 5 figures, 3 tables