거리 경계 프로토콜

Distance-bounding protocol

거리 경계 프로토콜은 검증자 V가 프로베라 P에 대한 물리적 거리에 상한을 설정할 수 있도록 하는 암호 프로토콜이다.[1]

이들은 챌린지 비트를 보내는 것과 해당 응답 비트를 다시 받는 것 사이의 지연 시간을 타이밍에 기초한다. 반응 지연 시간을 통해 V는 왕복 지연 시간을 빛의 두 배 속도로 나눈 거리 상한을 계산할 수 있다. 이 계산은 전자기파가 빛의 속도로 거의 이동하지만 더 빨리 이동할 수는 없다는 사실에 기초한다.[2]

거리 경계 프로토콜은 다른 응용 프로그램을 가질 수 있다. 예를 들어, 사람이 건물 입구에서 암호 식별 프로토콜을 수행할 때, 건물 내 접근 제어 컴퓨터는 응답하는 사람이 몇 미터 이상 떨어져 있지 않도록 보장하고자 한다.

RF 구현

무선 주파수 거리 경계 프로토콜에 의해 계산된 거리 경계는 사소한 처리 지연에도 매우 민감하다. 이는 시스템의 어느 곳에서든 도입된 지연이 시간을 거리로 전환하기 위해 약 299,792,458m/s(빛의 속도)를 곱하기 때문이다. 즉, 나노초 순서의 지연도 거리 바운드에 상당한 오류를 초래한다는 것을 의미한다(시점 오차 1ns는 거리 오차 15cm에 해당한다).

극도로 엄격한 타이밍 제약 조건과 거리 경계 프로토콜이 검증자가 보내는 도전에 적절한 기능을 적용하도록 요구하기 때문에 실제 물리적 하드웨어에서 거리 경계를 구현하는 것은 사소한 일이 아니다. 기존 라디오는 적용된 기능이 단순한 XOR일지라도 너무 큰 규모의 처리 시간을 갖는다.

2010년 라스무센과 캡쿤은 프로베러가 순수한 아날로그 성분을 이용한 기능을 적용하는 방법을 고안했다.[3] 그 결과, 챌린지로부터 응답 회신까지 처리 지연이 1나노초 미만인 회로가 된다. 이 처리 지연은 15 cm의 최대 전위 거리 오류로 해석된다.

2015년에는 실내외 10개소에 대해 동일한 프로토콜을 수정, 프로토타입 제작, 실제 평가하였다. 저자들은 당초 고안된 프로토콜을 '채널 선택'에서 에너지·스펙트럼·하드웨어 측면에서 설계 전체를 절약하는 '극화 선택'으로 수정했다. 그들은 또한 수동적이지만 안전한 방법으로 기기 동기화를 위한 계획을 제안했다. 또한, 저자들은 실험 중 소음 분석을 고려하고 비트 오류율을 계산한 반면, 프로토콜의 프로토콜 오류, 거짓 수용 및 거짓 거부 확률을 추정했다.[4]

참조

  1. ^ Brands, Stefan; Chaum, David (1994), Helleseth, Tor (ed.), "Distance-Bounding Protocols", Advances in Cryptology — EUROCRYPT ’93, Springer Berlin Heidelberg, vol. 765, pp. 344–359, CiteSeerX 10.1.1.51.6437, doi:10.1007/3-540-48285-7_30, ISBN 9783540576006
  2. ^ Stajano, Frank; Meadows, Catherine; Capkun, Srdjan; Moore, Tyler (2007-06-22). Security and Privacy in Ad-hoc and Sensor Networks: 4th European Workshop, ESAS 2007, Cambridge, UK, July 2-3, 2007, Proceedings. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-540-73274-7.
  3. ^ "Realization of RF Distance Bounding" (PDF).
  4. ^ Muhammad Jawad Hussain; Li Lu; Hongzi Zhu (2015). "TIGHT: A Cross-Layer RF Distance Bounding Realization for Passive Wireless Devices". IEEE Transactions on Wireless Communications. 14 (6): 3076–3085. doi:10.1109/TWC.2015.2400440. S2CID 2488096.