Undersøgelse afslører sikkerhedsrisici i terahertz -datalinks

En ny undersøgelse viser, at terahertz -datalink, som kan spille en rolle i fremtidens trådløse datanetværk med ultrahøj hastighed, er ikke så immune over for aflytning, som mange forskere har antaget. Forskningen, offentliggjort i tidsskriftet Natur , viser, at det er muligt for en smart aflytter at opfange et signal fra en terahertz -sender, uden at indtrængen kan detekteres ved modtageren.

"Den konventionelle visdom i terahertz -samfundet har været, at det er næsten umuligt at spionere på et terahertz -datalink, uden at angrebet bliver bemærket, "sagde Daniel Mittleman, en professor på Brown University's School of Engineering og en medforfatter af forskningen. "Men vi viser, at uopdaget aflytning i terahertz -området er lettere, end de fleste havde antaget, og at vi skal tænke på sikkerhedsspørgsmål, når vi tænker på at designe netværksarkitekturer."

På grund af dens højere frekvens, terahertz -stråling kan bære op til 100 gange flere data end mikrobølgerne, der bruges i trådløs kommunikation i dag, hvilket gør terahertz til en attraktiv mulighed for brug i fremtidige trådløse netværk. Sammen med forbedret båndbredde, det er også generelt blevet antaget, at den måde, hvorpå højfrekvente bølger formerer sig, naturligvis vil øge sikkerheden. I modsætning til mikrobølger, som formerer sig i vidvinkeludsendelser, terahertz -bølger rejser i snævre, meget retningsbestemte bjælker.

"I mikrobølge kommunikation, en aflytter kan placere en antenne næsten hvor som helst i udsendelseskeglen og opfange signalet uden at forstyrre den påtænkte modtager, "Sagde Mittleman." Forudsat at angriberen kan afkode det signal, de kan derefter aflytte uden at blive opdaget. Men i terahertz -netværk, de smalle bjælker ville betyde, at en aflytter skulle placere antennen mellem sender og modtager. Tanken var, at der ikke ville være nogen måde at gøre det på uden at blokere noget eller hele signalet, hvilket ville gøre et aflytningsforsøg let påviseligt af den tiltænkte modtager. "

Mittleman og kolleger fra Brown, Rice University og University at Buffalo satte sig for at teste denne forestilling. De opretter et direkte terahertz-datalink på stedet mellem en sender og modtager, og eksperimenterede med enheder, der er i stand til at opfange signal. De kunne vise flere strategier, der kunne stjæle signal uden at blive opdaget-selv når den databærende stråle er meget retningsbestemt, med en keglevinkel på mindre end 2 grader (i modsætning til mikrobølgeoverførsel, hvor vinklen ofte er så stor som 120 grader).

Et sæt strategier indebærer at placere objekter helt i kanten af ​​en stråle, der er i stand til at sprede en lille del af strålen. For at et datalink skal være pålideligt, strålens diameter skal være lidt større end modtagerens blænde. Det efterlader et stykke signal for en angriber at arbejde med uden at kaste en påviselig skygge på modtageren.

Forskerne viste, at et fladt stykke metal kunne omdirigere en del af strålen til en sekundær modtager betjent af en angriber. Forskerne var i stand til at erhverve et brugbart signal ved den anden modtager uden væsentligt tab af strøm ved den primære modtager.

Holdet viste en endnu mere fleksibel tilgang (fra angriberens perspektiv) ved at bruge en metalcylinder i bjælken i stedet for en flad plade.

"Cylindre har den fordel, at de spreder lys i alle retninger, giver en angriber flere muligheder for opsætning af en modtager, "sagde Josep Jornet, en adjunkt i teknik ved Buffalo og en medforfatter af et studie. "Og i betragtning af fysikken i terahertz -bølgeudbredelse, selv en meget lille cylinder kan betydeligt sprede signalet uden at blokere synsfeltet. "

Forskerne demonstrerede en anden type angreb, der involverede en tabsfri strålesplitter, der også ville være vanskelig, hvis ikke umuligt, at opdage. Stråledeleren placeret foran en sender ville gøre det muligt for en angriber at stjæle lige nok til at være nyttig, endnu ikke så meget, at det ville udløse alarmklokker blandt netværksadministratorer.

Bundlinjen, siger forskerne, er, at selvom der er iboende sikkerhedsforbedringer forbundet med terahertz -links i sammenligning med lavere frekvenser, disse sikkerhedsforbedringer er stadig langt fra idiotsikre.

"Sikring af trådløs transmission fra aflyttere har været en udfordring siden Marconis dage, "sagde Edward Knightly, professor i el- og computerteknik ved Rice University og en studieforfatter. "Mens terahertz -bands tager et stort spring i denne retning, Vi fandt desværre ud af, at en bestemt modstander stadig kan være effektiv til at opfange signalet. "