Väitös tietoliikennetekniikan alalta, DI Jari Lietzen

Väitöskirjan nimi: Secret Key Generation for Ambient Backscatter Communication

Tohtoriopiskelija: DI Jari Lietzen
Vastaväittäjä: Dosentti Aarne Mämmelä, VTT
Kustos: Prof. Olav Tirkkonen, Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulu, informaatio- ja tietoliikennetekniikan laitos

Huoli langattomien esineiden internet (IoT) -laitteiden turvallisuudesta on esillä yhä enemmän. Olennaiseksi vaatimukseksi on noussut riittävä suoja aktiivista salakuuntelua vastaan tai laitteiden sekoittamista muiden käyttäjien laitteisiin. IoT-laitteiden sulautetun luonteen vuoksi niiden laskenta- ja viestintäkapasiteetti, sekä käytettävissä oleva teho ovat usein rajallisia. Ympäristössä olemassa olevan signaalin takaisinheijastukseen perustuva kommunikaatio (AmBC) nähdään käyttökelpoisena ratkaisuna resursseiltaan rajoitetuille laitteille, koska nämä eivät tarvitse tiedonsiirtoon aktiivisia suurtaajuuskomponentteja. 

Tässä väitöskirjassa analysoidaan salausavaimen kehittämistä AmBC-laitteiden välillä, kun laitteiden välistä radiokanavaa käytetään satunnaisuuden lähteenä. Aiemmin on oletettu pelkän etäisyyden estävän salakuuntelijaa saamasta mitään tietoa salausavaimesta ennen virheenkorjausta. Simulaatiomme osoittavat, että etäisyyteen perustuva lähestymistapa on liian optimistinen, ja on mahdollista, että salakuuntelija tietää vielä merkittävän osan lopullisesta salausavaimesta. 

Käyttökelpoinen ratkaisu perustuu kaksisuuntaiseen salausavaimen generointiprotokollaan olettaen, että salakuuntelijan virhesuhde on k-kertainen käyttäjien virhesuhteeseen verrattuna, kun k < 1. Tämä menetelmä antaa käyttäjille vapauden tasapainotella saavutettavissa olevan avaimen määrän ja salakuuntelijan tiedon välillä lopullisesta avaimesta.

Linkki väitöskirjan sähköiseen esittelykappaleeseen (esillä 10 päivää ennen väitöstä): https://aaltodoc.aalto.fi/doc_public/eonly/riiputus/

Yhteystiedot:

Sähkötekniikan korkeakoulun väitöskirjat: https://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/53