Generación segura de clave de capa PHY en el canal de comunicación de línea eléctrica asimétrica
Autores: Passerini, Federico; Tonello, Andrea M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Generación segura de clave de capa PHY en el canal de comunicación de línea eléctrica asimétrica
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Fuga de información
Comunicación de línea eléctrica
Seguridad
Clave secreta
Generación de clave de capa física
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
La filtración de información en las redes de comunicación de línea eléctrica (PLC) es una amenaza para la privacidad y la seguridad. Una forma de mejorar la seguridad es codificar la información transmitida con el uso de una clave secreta. Si el canal de comunicación presenta características comunes en ambos extremos y estas son desconocidas para un posible espía, entonces es posible generar localmente una clave secreta común en los dos extremos de la comunicación sin necesidad de compartirla a través del canal de difusión. Esto se conoce como generación de clave en la capa física. Con este fin, se han desarrollado técnicas conocidas que explotan la función de transferencia de canales simétricos. Sin embargo, el canal PLC en general no es simétrico, sino simplemente recíproco. Por lo tanto, en este documento, primero analizamos las características del canal para verificar si se puede implementar la generación de clave en la capa física. Luego, proponemos dos métodos novedosos que explotan la reciprocidad del canal PLC para generar información común entre los dos usuarios previstos. Esta información se procesa a través de diferentes técnicas de cuantización para generar claves secretas localmente. Para evaluar la seguridad de las claves generadas, analizamos la correlación espacial de los canales PLC. Esto permite verificar si los canales del espía están débilmente correlacionados con el canal de los usuarios previstos. En consecuencia, se descubre que la información filtrada a un posible espía tiene una correlación muy baja con la clave generada localmente. El análisis y los métodos propuestos se validan en un conjunto de datos de medición.
Descripción
La filtración de información en las redes de comunicación de línea eléctrica (PLC) es una amenaza para la privacidad y la seguridad. Una forma de mejorar la seguridad es codificar la información transmitida con el uso de una clave secreta. Si el canal de comunicación presenta características comunes en ambos extremos y estas son desconocidas para un posible espía, entonces es posible generar localmente una clave secreta común en los dos extremos de la comunicación sin necesidad de compartirla a través del canal de difusión. Esto se conoce como generación de clave en la capa física. Con este fin, se han desarrollado técnicas conocidas que explotan la función de transferencia de canales simétricos. Sin embargo, el canal PLC en general no es simétrico, sino simplemente recíproco. Por lo tanto, en este documento, primero analizamos las características del canal para verificar si se puede implementar la generación de clave en la capa física. Luego, proponemos dos métodos novedosos que explotan la reciprocidad del canal PLC para generar información común entre los dos usuarios previstos. Esta información se procesa a través de diferentes técnicas de cuantización para generar claves secretas localmente. Para evaluar la seguridad de las claves generadas, analizamos la correlación espacial de los canales PLC. Esto permite verificar si los canales del espía están débilmente correlacionados con el canal de los usuarios previstos. En consecuencia, se descubre que la información filtrada a un posible espía tiene una correlación muy baja con la clave generada localmente. El análisis y los métodos propuestos se validan en un conjunto de datos de medición.